Механізм виникнення електродного потенціалу. Стандартний електродний потенціал. Рівняння Нернста.

Механізм виникнення електродного потенціалу пов'язаний з перенесенням електронів між реакціями окиснення та відновлення на поверхні електрода. Коли метал взаємодіє з розчином, на його поверхні відбуваються окиснення та відновлення. У процесі окиснення електрони з електрода передаються до розчину, а в процесі відновлення електрони переносяться з розчину на електрод.

Стандартний електродний потенціал (Е°) визначається як потенціал електрода, виміряний відносно стандартного водневого електрода при заданих стандартних умовах (25°C, 1 М розчини, атмосферний тиск). Стандартний водневий електрод має нульовий електродний потенціал і використовується як базовий пункт для вимірювання потенціалів інших електродів.

Рівняння Нернста використовується для обчислення значень електродного потенціалу при нестандартних умовах. Рівняння виражає залежність між електродним потенціалом (E), стандартним електродним потенціалом (E°), температурою (T) та концентраціями реагентів у розчині. Рівняння Нернста має наступний вигляд:

E = E° - (RT/nF) * ln(Q)

де:

E - електродний потенціал

E° - стандартний електродний потенціал

R - газова стала

T - температура (у Кельвінах)

n - кількість електронів, що передаються у реакції

F - число Фарадея

Q - стала рівноваги (стосується концентрацій продуктів та реагентів реакції)

Рівняння Нернста дозволяє врахувати вплив концентрацій реагентів та температури на електродний потенціал, що дозволяє більш точно визначити значення потенціалу при різних умовах.