Avainero yhden elektrodin potentiaalin ja standardielektrodipotentiaalin välillä on, että yhden elektrodin potentiaali on yhden elektrodin potentiaali sähkökemiallisessa kennossa, kun taas standardielektrodipotentiaali on kahden elektrodin välinen potentiaaliero standardiolosuhteissa.
Sähkökemiallinen kenno on laite, joka voi joko tuottaa sähköä kemiallisilla reaktioilla tai käyttää sähköä kemiallisten reaktioiden aiheuttamiseen. Siinä on kaksi elektrodia katodina ja anodina. Jokainen elektrodi on nimetty puolikennoksi, jossa tapahtuu redox-reaktion puolireaktio. Sähköä syntyy kahden elektrodin välisestä sähköpotentiaalista. Jos tarkastelemme puolen kennon potentiaalia, kutsumme sitä "yhden elektrodin potentiaaliksi". Emme voi mitata sitä, ja se mitataan aina toisen elektrodin potentiaaliin verrattuna.
Mikä on yhden elektrodin potentiaali?
Yhden elektrodin potentiaali on sähkökemiallisen kennon puolen kennon potentiaali. Sähkökemiallinen kenno sisältää kaksi puolikennoa. Yleensä jokainen kennopuolikas on metallielektrodi. Nämä metallit vapauttavat ioninsa elektrolyyttiin (liuokseen, johon elektrodit upotetaan), jos piiri on avoin. Siksi tämä elektrodi voi kehittää sähköpotentiaalin ympärilleen. Siksi sitä kutsumme yksittäiseksi elektrodipotentiaaliksi.
Kuva 01: Danielin solu
Esimerkiksi Daniel-kennossa anodi on sinkki ja katodi kuparia. Tässä anodi kehittää negatiivisen varauksen, kun taas katodi kehittää positiivisen varauksen. Nämä varaukset määrittävät erikseen näiden elektrodien yhden elektrodin potentiaalin. Lisäksi on kolme tekijää, joista tämä potentiaali riippuu; ionien pitoisuus liuoksessa, taipumus muodostaa ioneja ja lämpötila.
Mikä on vakioelektrodin potentiaali
Vakioelektrodipotentiaali on puolen kennon potentiaali standardiolosuhteissa. Sähkökemiallisessa kennossa sähköä syntyy kahden elektrodin välisen potentiaalieron seurauksena. Elektrodin potentiaalia ei voi mitata yksinkertaisesti ja tarkasti. Lisäksi se vaihtelee järjestelmän lämpötilan, pitoisuuden ja paineen mukaan. Siksi meidän on määritettävä standardi elektrodin potentiaali.
Kuva 02: Sinkin vakioelektrodin potentiaali
Vakioelektrodin potentiaali on elektrodin potentiaali 1-ilmakehän paineessa, 25 °C:n lämpötilassa ja 1 M ionien molaarisessa pitoisuudessa elektrolyytissä. Koska emme voi mitata yksittäisen elektrodin potentiaalia, mittaamme tämän standardiarvon vetyelektrodin standardipotentiaalia vastaan.
Mitä eroa on yhden elektrodin potentiaalilla ja vakioelektrodin potentiaalilla?
Sähkökemiallinen kenno sisältää kaksi elektrodia, jotka tunnetaan nimellä puolikenno. Yhden elektrodin sähköpotentiaali on yhden elektrodin potentiaali. Kuitenkin, jos mittaamme sen standardiolosuhteissa, kutsumme sitä standardielektrodipotentiaaliksi. Siksi avainero yhden elektrodin potentiaalin ja standardin elektrodipotentiaalin välillä on, että yhden elektrodin potentiaali on yhden elektrodin potentiaali sähkökemiallisessa kennossa, kun taas standardi elektrodipotentiaali on kahden elektrodin välinen potentiaaliero standardiolosuhteissa. Lisäksi standardiolosuhteet ovat standardi vetyelektrodipotentiaali.
Alla oleva infografiikka näyttää lisätietoja yhden elektrodin potentiaalin ja standardielektrodipotentiaalin välisestä erosta.
Yhteenveto – yhden elektrodin potentiaali vs. vakioelektrodin potentiaali
Sähkökemiallinen kenno sisältää kaksi elektrodia. Kutsumme elektrodin potentiaalia "yhden elektrodin potentiaaliksi". Keskeinen ero yhden elektrodin potentiaalin ja standardielektrodipotentiaalin välillä on, että yhden elektrodin potentiaali on yhden elektrodin potentiaali sähkökemiallisessa kennossa, kun taas standardi elektrodin potentiaali on kahden elektrodin välinen potentiaaliero standardiolosuhteissa.
