Potencial normal d'electrodo

Gràfic potencials normals

Potencials normals d'electrodo per a diferents elements químics. Valors positius indiquen tendència a reduir-se, mentres que valors negatius, a oxidarse

En electroquímica, el potencial normal d'electrodo o potencial normal de reducció d'electrodo d'un element, que s'abrevia I^o (en un superíndex que es llig com "normal" o "estàndart"), és la diferència de potencial que li correspon a una cela o semipila construïda en un electrodo d'eixe element i un electrodo estàndar d'hidrogen, quan la concentració efectiva o activitat dels ions que intervenen en el procés és 1 mol/L (1 M), la pressió de les substàncies gaseoses és 1 atmòsfera, i la temperatura és 298 K (25 °C). El potencial normal d'electrodo es representa habitualment com Iº i la seua unitat en el Sistema Internacional és el volt (V). És un valor constant de cada electrodo i indica la tendència a oxidarse o reduir-se que posseïx la substància implicada en la semirreacción.

Potencial d'una pila o cèlula electroquímica

El fonament d'una cèlula electroquímica, com la pila galvànica, és sempre una reacció redox que es pot desglossar en dos semirreacciones:

• l'oxidació (pèrdua d'electrons) té lloc en l'ànodo, que és l'electrodo negatiu, i
• la reducció (guany d'electrons) transcorre en el càtodo o pol positiu.

L'electricitat es genera per la diferència de potencial elèctric entre estos dos electrodos. Esta diferència de potencial es crea com a resultat de la diferència entre els potencials individuals dels dos electrodos en relació en l'electròlit o dissolució en la que estan sumergits. El potencial de dita cèlula serà la diferència entre el potencial de l'electrodo positiu (càtodo, a on es realisa la reducció) i el potencial de l'electrodo negatiu (ànodo, a on es realisa l'oxidació).

$E_{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}}=E_{+}-E_{-}\equiv E_{\mathrm{c}\acute{\mathrm{a}}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{d}\mathrm{o}}-E_{\acute{\mathrm{a}}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{d}\mathrm{o}}$

Encara que el potencial global d'una cèlula es pot medir, no hi ha cap manera senzilla de medir en precisió el potencial d'un sol electrodo aïllat. Dit potencial elèctric també varia en la temperatura, la concentració i la pressió. Ya que el potencial d'oxidació d'una semirreacción és d'igual valor pero en signe contrari que el potencial de reducció d'eixa mateixa semirreacción redox, açò nos servix per a calcular qualsevol dels potencials. Per conveni, el potencial normal o estàndart d'electrodo s'escriu comunament com el potencial de reducció estàndar para dit electrodo.

Càlcul de potencials normals d'electrodo o estàndar

El valor del potencial d'electrodo no es pot obtindre de manera empírica. Una pila galvànica resulta de l'unió d'un parell d'electrodos. Aixina, solament es coneix el valor experimental corresponent a un parell d'electrodos i no és possible determinar el valor de cada electrodo individual de la parella a partir del potencial obtingut empíricamente per a la pila galvànica. És necessari establir un electrodo de referència, l'electrodo normal d'hidrogen, que el seu potencial es definix o s'acorda per conveni. En este cas s'establix en 0,000 V el potencial de referència de l'electrodo normal d'hidrogen i qualsevol electrodo, que el seu potencial d'electrodo no siga conegut encara, es pot combinar en l'electrodo normal d'hidrogen - per a formar una pila galvànica - i el potencial de dita pila galvànica és el potencial de l'electrodo desconegut. Utilisant este procés, qualsevol electrodo en un potencial desconegut pot ser emparellat en l'electrodo normal d'hidrogen, o be en un atre electrodo que el seu potencial ya siga conegut i aplegar aixina a conéixer el valor de l'electrodo desconegut.

Archiu:Standard electrode potential of zinc. caps block 5

Medida del potencial normal de l'electrodo de Zn²⁺/Zn.

Ya que els potencials d'electrodo es definixen convencionalment com a potencials de reducció, el signe del potencial de l'electrodo a on es produïx l'oxidació deu invertir-se en el càlcul del potencial de la pila en general i per això va precedit del signe menys. Tinga's en conte que els potencials d'electrodo són independents del número d'electrons transferits; és dir, estan fixats per a un mol d'electrons transferits, i aixina els dos potencials d'electrodo pot ser simplement combinats per a donar el potencial general de la cela, restant el major menys el menor, inclús si diferent número d'electrons participen en les dos reaccions dels electrodos.