Mit jelent a referenciaelektród és a c (ox) és c (red) a Nernst-egyenletben? (folyt. Lent)

A Nernst egyenlet:

ε = εº + RT/zF ln[ox]/[red]

Az ox a nagyobb, a red a kisebb oxidációs állapotú forma.

Például Fe3+/Fe2+ redox rendszerben az elektród potenciálja:

Fe3+ + e- = Fe2+ (töltésszám változás z=1)

ε = εº + RT/F ln[Fe3+]/[Fe2+]

Mivel egy elektród potenciálja önmagában sohasem mérhető, önkényesen kellett választanunk egy viszonyítási alapot (referencia elektródot), amely a standard hidrogén elektród (SHE) lett, melynek értékét ugyancsak önkényesen zérusnak választottuk:

εº(SHE) ≡ 0,00 V (p=101 kPa, T=298 K, [H+]=1M)

Két elektród potenciáljának különbsége így már mérhető lesz az önkényesen felállított skála alapján:

E = ε - εº(SHE)

E = εº + RT/F ln[Fe3+]/[Fe2+] - εº(SHE)

Amennyiben [Fe3+] = [Fe2+], akkor a második tag zérus (ln1=0) - ezt találod meg táblázatokban (standard redox potenciál alatt):

Eº = εº

Eº(Fe3+/Fe2+) = 0,77 V

Megjegyzés #1: Eº(Fe3+/Fe2+) kifejezést néha csak egyszerűen εº(Fe3+/Fe2+) kifejezéssel helyettesítik.

Megjegyzés #2: gázelektródok esetében az elemi állapotú gáz nyomása (fugacitása) egységnyi, így például hidrogén elektródra:

ε = εº(SHE) + RT/F ln[H+]

Megjegyzés #3: fémelektródokra a red forma a szilárd fém, aminek koncentrációja (aktivitása) állandó, így önkényesen egységnyinek tekintjük, vagyis [red]≡1, például cink elektródra:

ε = εº + RT/2F ln[Zn2+]

Remélem nem voltam túl bonyolult...

Ómen (P. Box) - imádom ezt a számot :).

Bocsánat, elfelejtettem megjelölni a nagyszerű forrást, amiből táplálkoztam:

Dr. Prof. Liszi János: Fizikai kémia, Veszprém, 1993.

Sajnos már nem él, de fizikai kémiában nemzetközi elismertséggel bíró nagyszerű tudós volt - tanítóm és vizsgáztatóm egyben - emlékét örökké őrzöm...