Što je potencijal elektrode?

Potencijal elektrode je kombinirani potencijal dviju elektroda koje prolaze kroz reakciju u stanici. Obično se mjeri u voltima, može se razlikovati ovisno o tvarima od kojih su izrađene elektrode. Vodik se često smatra standardom, s potencijalom od nula volti, s kojim se uspoređuju reakcije drugih elemenata. Elektrokemijski procesi mogu se predvidjeti razumijevanjem elektrodnog potencijala materijala, kao i šanse da on korodira u određenim okolnostima. Također se naziva i elektromotorna sila (EMF), ovaj potencijal se općenito mjeri pomoću galvanske ćelije, koja se sastoji od dvije komore, svaka s elektrodom i povezane komadom papira koji se naziva solni most.

Električna struja ćelije obično se mjeri voltmetrom. Možda nema struje; razlika potencijala između elektroda, u ovom slučaju, obično je jednaka EMF-u cijele ćelije. EMF se općenito mjeri na temperaturi od 77°F (oko 25°C) i tipičnom atmosferskom tlaku na razini mora. Takvi se uvjeti koriste za mjerenje standardnog potencijala elektrode u konfiguraciji s dvije polućelije. Vodikova elektroda se obično nalazi na jednoj strani ovog rasporeda, dok se potencijal one s druge strane obično određuje eksperimentom.

Nakon što se ova standardna vrijednost izvede, tada se može predvidjeti kako će tvar reagirati. Obično, što je veća negativna vrijednost potencijala, veća je vjerojatnost da će se element otopiti u otopini. U nereaktivnim metalima često se ne viđa nikakva reakcija. Oni se obično postavljaju na dno standardne tablice potencijala elektrode, koja identificira EMF različitih vrsta elemenata. Elementi su općenito raspoređeni prema njihovoj sklonosti reagiranju, pa su pozitivno nabijeni više jer reagiraju češće od negativno nabijenih tvari.

Standardni uvjeti nisu uvijek dostupni, pa se za određivanje potencijala elektrode može koristiti izračun koji se zove Nernstova jednadžba. Obračunava temperaturu, plinsku konstantu, koliko čestica zvanih elektroni se prenosi i koncentraciju iona. Dok je vodik standardna referenca, elementi koji se često koriste za elektrode uključuju cink i bakar, željezo, aluminij ili kalcij.

Potencijal elektrode svakog od ovih elemenata koristi se za izračunavanje napona galvanske ćelije. Za izvođenje EMF-a ponekad se koristi i zaseban proračun atomskih polureakcija. Proces određivanja potencijala elektroda stoga može zahtijevati razumijevanje znanstvenih principa kao i matematike.