Ποιες πληροφορίες κάνουν τα δυναμικά μείωσης δύο στοιχείων για μια αντίδραση οξειδοαναγωγής μεταξύ αυτών των στοιχείων;
1. Η κατεύθυνση της ροής ηλεκτρονίων:
* Το στοιχείο με το πιο θετικό Το δυναμικό μείωσης είναι πιο πιθανό να Electrons Gain (να μειωθεί).
* Το στοιχείο με το πιο αρνητικό Το δυναμικό μείωσης είναι πιο πιθανό να χάσει τα ηλεκτρόνια (να οξειδωθεί).
2. Η σκοπιμότητα της αντίδρασης:
* A θετικό δυναμικό κυττάρων υποδεικνύει ότι η αντίδραση είναι αυθόρμητη (θερμοδυναμικά ευνοϊκή) υπό τυποποιημένες συνθήκες.
* A Αρνητικό κυτταρικό δυναμικό Υποδεικνύει ότι η αντίδραση είναι μη-νησί και θα απαιτούσε την εμφάνιση εξωτερικής πηγής ενέργειας.
3. Η σταθερά ισορροπίας (k):
* Το μέγεθος του κυτταρικού δυναμικού σχετίζεται με τη σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης. Ένα μεγαλύτερο κυτταρικό δυναμικό συνεπάγεται μεγαλύτερη σταθερά ισορροπίας, υποδεικνύοντας μια ισχυρότερη κινητήρια δύναμη για την αντίδραση να προχωρήσει προς τα προϊόντα.
Συνοπτικά:
Τα δυναμικά μείωσης δύο στοιχείων μας επιτρέπουν να προβλέψουμε:
* Ποιο στοιχείο θα οξειδωθεί και το οποίο θα μειωθεί.
* Είτε η αντίδραση είναι αυθόρμητη ή μη-νυχτερινή.
* Ο βαθμός στον οποίο η αντίδραση θα προχωρήσει στα προϊόντα.
Παράδειγμα:
Εξετάστε την αντίδραση μεταξύ ψευδαργύρου (Zn) και χαλκού (Cu):
* Zn²⁺ (aq) + 2e⁻ → zn (s) E ° =-0,76 V
* Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s) e ° =+0.34 V
Το CU έχει ένα πιο θετικό δυναμικό μείωσης από το Zn, οπότε το Cu²⁺ θα μειωθεί και το Zn θα οξειδωθεί. Το κυτταρικό δυναμικό (E ° Cell) είναι +1,10 V, το οποίο είναι θετικό, υποδεικνύοντας μια αυθόρμητη αντίδραση.
Σημείωση: Αυτές οι προβλέψεις ισχύουν υπό τυποποιημένες συνθήκες (298 Κ, πίεση 1 atm, συγκέντρωση 1 Μ). Οι μεταβολές της θερμοκρασίας, της πίεσης και της συγκέντρωσης μπορούν να επηρεάσουν την πραγματική κατεύθυνση και την έκταση της αντίδρασης.
