Kluczowa różnica między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa polega na tym, że potencjał elektrody odnosi się do zdolności elektrody w ogniwie do redukcji lub utlenienia, podczas gdy potencjał ogniwa jest różnicą między potencjałami elektrod obecnych w ogniwie elektrochemicznym .
Potencjał elektrody i potencjał ogniwa to terminy wyjaśniające siłę elektromotoryczną ogniwa elektrochemicznego. Potencjał elektrody podaje potencjał napięciowy pojedynczej elektrody, podczas gdy potencjał komórki uwzględnia potencjały obu elektrod.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Jaki jest potencjał elektrody?
3. Jaki jest potencjał komórkowy?
4. Porównanie obok siebie – potencjał elektrody a potencjał komórki w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Jaki jest potencjał elektrody?
Potencjał elektrody to tendencja elektrody w ogniwie elektrochemicznym do redukcji lub utlenienia. Jest to siła elektromotoryczna ogniwa. Na wartość potencjału elektrody mają wpływ trzy czynniki: rodzaj elektrody, stężenie jonów w roztworze elektrolitycznym oraz temperatura. W przypadku dowolnego ogniwa elektrochemicznego całkowity potencjał jest sumą potencjałów obu elektrod. Potencjał elektrody możemy oznaczyć jako E. Nie możemy jednak zmierzyć potencjału elektrody w izolacji. Musi być mierzony w reakcji z inną elektrodą.
Rysunek 01: Proste ogniwo elektrochemiczne
Ponadto potencjał elektrody zależy od stężeń elektrod, temperatury ogniwa elektrochemicznego, a także ciśnienia (jeśli ogniwo zawiera elektrody gazowe). Ogólnie potencjały elektrod są mierzone w odniesieniu do elektrody standardowej.
Typową standardową elektrodą jest elektroda wodorowa, a jej potencjał elektrodowy przyjmuje się jako zero. Ponadto, przy pomiarach potencjałów, musimy zastosować standardowe warunki termodynamiczne; w przeciwnym razie nie możemy uzyskać dokładnej wartości potencjału, ponieważ potencjał elektrody zależy od temperatury, ciśnienia itp. Tutaj standardowe warunki termodynamiczne obejmują pomiar względem elektrody wodorowej, roztworu elektrolitycznego o stężeniu 1 mol/L, ciśnieniu 1 atm i temperaturze 25°C.
Jaki jest potencjał komórkowy?
Potencjał ogniwa odnosi się do całkowitego potencjału napięciowego ogniwa elektrochemicznego posiadającego dwie elektrody. Tutaj ogniwa elektrochemiczne powinny mieć dwie oddzielne połówkowe reakcje, które zachodzą równolegle do siebie, a następnie potencjał ogniwa jest następujący:
Komórka E = potencjał utleniania + potencjał redukcji
Dlatego potencjał ogniwa jest sumą potencjału elektrody katodowej i potencjału elektrody anodowej . Prawdziwe ogniwo woltaiczne różni się od standardowych warunków. Dlatego musimy dostosować wartość eksperymentalną, aby uzyskać wartość standardową. Wygląda to następująco:
E ogniwo = E 0 ogniwo – (RT/nF)lnQ
Gdzie E ogniwo to eksperymentalny potencjał ogniwa, E 0 ogniwo to standardowy potencjał ogniwa, R to uniwersalna stała, T to temperatura, n to mole elektronów wymienianych w reakcjach połówkowych, F to stała Faradaya, a Q to iloraz reakcji termodynamicznej.
Jaka jest różnica między potencjałem elektrod a potencjałem komórki?
Kluczowa różnica między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa polega na tym, że potencjał elektrody odnosi się do zdolności elektrody w ogniwie do redukcji lub utlenienia, podczas gdy potencjał ogniwa jest różnicą między potencjałami elektrod obecnych w ogniwie elektrochemicznym. Dlatego potencjał elektrody podaje potencjał napięciowy pojedynczej elektrody, podczas gdy potencjał ogniwa uwzględnia obie elektrody.
Co więcej, inną istotną różnicą między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa jest to, że nie można zmierzyć potencjału elektrody, ponieważ jest to wartość względna, ale potencjał ogniwa można łatwo zmierzyć, ponieważ musimy znaleźć różnicę potencjałów elektrody, które są wartościami względnymi .
Podsumowanie — potencjał elektrody a potencjał ogniwa
Potencjał elektrody i potencjał ogniwa omówiono w części elektrochemicznej dotyczącej ogniw elektrochemicznych. Kluczowa różnica między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa polega na tym, że potencjał elektrody odnosi się do zdolności elektrody w ogniwie do redukcji lub utlenienia, podczas gdy potencjał ogniwa jest różnicą między potencjałami elektrod obecnych w ogniwie elektrochemicznym.
Referencja:
1. „Standardowe potencjały elektrod”. Hiperfizyka , dostępna tutaj .
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Galvanic Cell” autorstwa Gringer – plik: Galvanische Zelle.png, autor: Tinux (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
