الخلايا الكهركيميائية

جهد القطب المعياري

جهد القطب المعياري
لا يمكن قياس جهد نصف تفاعل ما بمفرده إلا إذا اقترن بنصف تفاعل آخر له جهد معلوم . لماذا ؟

لأن نصف تفاعل التأكسد لا يحدث الا بوجود نصف تفاعل الاختزال .

وقد تم اتخاذ قطب الهيدروجين المعياري أساساً لقياس جهود أنصاف التفاعلات الأخرى، وتم اعتبار جهد نصف التفاعل التأكسد والاختزال له يساوي صفراً في الظروف المعيارية.

جهد اختزال الهيدروجين

= صفر فولت

Eْ

2H⁺_(aq)

2e^-

H_2(g)

جهد تأكسد الهيدروجين

= صفر فولت

Eْ

H_2(g)

2H⁺_(aq)

2e^-

يتكون قطب الهيدروجين المعياري من قطب من البلاتين مغموس في محلول حمضي تركيز أيون الهيدروجينH⁺^I فيه( 1مول/لتر). ويمر فوقه بصورة مستمرة تيار من الهيدروجين تحت ضغط جوي واحد وعند درجة حرارة 25 ْ س . شكل

عند اقتران قطب الهيدروجين المعياري مع نصف تفاعل آخر في خلية غلفانية، يمكن أن تسير الإلكترونات في أي من الاتجاهين تبعاً لميل نصف التفاعل الأخر للاختزال ، ويعرف هذا الميل بجهد الاختزال.

ولتحديد جهد الاختزال المعياري لنصف تفاعل ما يوضع في ظروف معيارية ويربط بقطب الهيدروجين المعياري، وبتحديد المصعد والمهبط وقراءة جهد الخلية المعياري يحسب جهد الاختزال للقطب المجهول من العلاقة :

جهد الخلية المعياري ( ْE ) = جهد الاختزال للمهبط – جهد الاختزال للمصعد .

مثال 1 :
تم وصل نصف خلية من الخارصين مكونة من صفيحة خارصين في محلول كبريتات الخارصين بتركيز (1 مول/لتر) ودرجة حرارة ( 25 ْ س) مع قطب الهيدروجين المعياري ، فتبين أن الالكترونات تسري من نصف خلية الخارصين الى نصف خلية الهيدروجين ، وأن قراءة الفولتميتر تساوي (0.76 فولت) .
لاحظ كيف نحسب جهد اختزال الخارصين .

Zn	®	Zn⁺²	+	2e^-	مصعد

2H⁺	+	2e^-	®	H₂	مهبط

قراءة الفولتميتر تشير الى أن جهد الخلية المعياري = 0.76 فولت .
جهد الخلية المعياري ( ْE ) = جهد الاختزال للمهبط – جهد الاختزال للمصعد.

جهد الخلية المعياري ( ْE ) = جهد اختزال الهيدروجين – جهد اختزال الخارصين

0.76 = صفر - ْE للخارصين

جهد اختزال الخارصين = -0.76 فولت

= - 0.76 فولت

Eْ

Zn⁺²

2e^-

تعني الإشارة السالبة لجهد اختزال الخارصين أن الخارصين أكثر ميلاً للتأكسد من الهيدروجين . أو أن الهيدروجين أكثر ميلا للاختزال من الخارصين .

ولكتابة نصف تفاعل التأكسد للخارصين نعكس المعادلة السابقة مع عكس اشارة الجهد .

=+ 0.76 فولت

Eْ

Zn⁺²

2e^-

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية www.schoolarabia.net

اعداد : أ. أحمد الحسين

تاريخ التحديث :نيسان 2003
تاريخ التحديث : حزيران 2008