전극 전위

소개

표준 수소 전극으로부터 형성된 셀과 필요한 전위를 갖는 다른 전극 사이의 전압 또는 전위차는 전극 전위이다.

그것은 전극 표면의 한 지점과 하전 입자 수송 및 극성 분자 흡착으로 인해 전해질 벌크의 지점 사이의 전위차입니다. 고귀한 가스를 제외하고 모든 물질은 전자를 얻거나 잃는 경향이 있습니다. 따라서 과학계는 전극 잠재력을 이해하기위한 두 가지 필수 원칙을 도입합니다 :산화 전위 및 감소 가능성

산화 전위

시험 물질의 산화 및 감소 된 버전의 수용액을 함유하는 반 세포 사이의 전위차와 표준 수소 반 세포는 산화 전위를 측정하는 데 사용됩니다.
예를 들어, Fe2+ → Fe3++ e-, eθ =0.77, Mn2+ → Mn3++ e-의 경우, eθ =1.51.
커플의 감소 된 형태 (예 :Fe2+)는 산화 전위가 감소함에 따라 더 높은 산화 전위 (예 :MN3+)를 가진 커플의 산화 형태를 낮출 것입니다.
이러한 제어 조건 하에서 얻은 산화 전위는 표준 전극 전위 또는 때로는 표준 감소 전위입니다.

감소 전위

화학 종의 전극으로부터 전자를 얻거나 잃는 경향으로,이를 감소 시키거나 산화시킬 수있게되면 산화 환원 전위 (산화/환원 전위라고도 함). 산화 환원 전위는 볼트 (V) 또는 Millivolts (MV)로 측정됩니다.
각 종에는 산화 환원 잠재력이 있습니다. 예를 들어, 전자에 대한 친화력이 높을수록 감소 전위가 높을수록 더 긍정적입니다 (전기 화학의 일반적인 형식으로 인해 감소 전위가 사용됩니다).

전극 전위의 응용

전극 전위는 다양한 목적으로 사용될 수 있습니다.

부식 관련 화학적 또는 전기 화학 반응을 예측할 수 있습니다.
반응 제어를 위해 화학 물질 및 장비를 선택하는 데 사용됩니다.
틈새 및 구덩이의 전극 잠재력이 반응을 제어하기 위해 검사하고, 틈새 부식 및 구덩이를 연구하는 데 도움이됩니다.
전극의 전위는 부식 응답의 예측 변수로 사용될 수 있습니다. 보호 메커니즘은 잠재적 보호 범위 내에있을 때 효과적입니다.

표준 전극 전위

전기 화학에 따르면, 표준 전극 전위는 표준 EMF (전기 유전자 력)의 값으로, 분자 수소가 표준 압력에서 왼쪽 전극에서 용매 된 양성자로 산화된다.
요소 또는 화합물의 감소력을 측정 한 것입니다. 갈바닉 세포와 같은 전기 화학적 세포는 종종 양극의 산화 (전자 손실) 및 음극에서의 감소 (전자 게인)로 나눌 수있는 산화 환원 반응에 기초한다. 두 금속 전극 사이의 전위 차이 전해질과 관련하여 개별 전위는 전기를 생성합니다.

전기 화학 시리즈

전극 전위 값을 증가시키는 순서로 요소가 그룹화되는 순서는 전기 화학 시리즈로 설명됩니다. 이 시리즈는 여러 전극의 전위를 표준 수소 전극 (SHE)의 전위와 비교하여 만들어졌습니다. 정상과 마찬가지로 표준 수소 전극은 항상 전압이 없습니다.
감소 반 반응의 경우, 양의 e ° 값을 갖는 전극은 음극 대 그녀로 작용하는 반면, 음의 E ° 값을 가진 전극은 양극과 그녀의 양극으로 작용한다. 전기 화학 시리즈는 아래 표에 나열되어 있습니다. 세포의 표준 상태 전위는 표준 상태 조건에 있으며, 리터당 1 몰 (1m) 농도 및 1- 대기권 섭씨 25도 섭씨

[칼륨] [K] (대부분의 반응성 금속)

나트륨 Na

칼슘 Ca

마그네슘 mg

알루미늄 Al

아연 Zn ↓

철제

주석 sn

리드 PB

[수소] [H]

구리 cu

수은 hg

은 Ag

금 Au (최소 반응성 금속)

전기 화학 시리즈의

응용

전기 화학 시리즈의 주요 응용은 다음과 같습니다.

산화 및 감소 강도.
변위 반응.
금속의 산에서 수소 가스의 해방 :예측
산화 환원 반응의 타당성 예측.
셀의 EMF 계산.
금속 반응성을 비교합니다.

결론

볼트 (v)로 측정 된 전극 사이의 전위차는 전극을 구성하는 화합물에 의해 결정됩니다. 임의의 전기 셀의 총 전위는 두 전극에서 반응에 의해 생성 된 전위의 합의 합입니다 :EMF 산화 + EMF 감소 =EMF 셀. 전자력 (EMF)은 전위에 대한 또 다른 용어입니다. 전극의 전위는 전자 흐름의 방향에 의해 결정됩니다. 전극이 셀의 음극 또는 양극으로서 작용하는지. 그것은 또한 전해질의 농도와 온도 대 압력에 달려 있습니다.