Kluczowa różnica między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa polega na tym, że potencjał elektrody odnosi się do zdolności elektrody w ogniwie do redukcji lub utlenienia, podczas gdy potencjał ogniwa jest różnicą między potencjałami elektrod obecnych w elektrochemii komórka.
Potencjał elektrody i potencjał ogniwa to terminy wyjaśniające siłę elektromotoryczną ogniwa elektrochemicznego. Potencjał elektrody podaje potencjał napięciowy pojedynczej elektrody, podczas gdy potencjał ogniwa uwzględnia potencjały obu elektrod.
Jaki jest potencjał elektrody?
Potencjał elektrody to tendencja elektrody w ogniwie elektrochemicznym do redukcji lub utlenienia. Jest to siła elektromotoryczna ogniwa. Na wartość potencjału elektrody mają wpływ trzy czynniki: rodzaj elektrody, stężenie jonów w roztworze elektrolitycznym oraz temperatura. W przypadku dowolnego ogniwa elektrochemicznego całkowity potencjał jest sumą potencjałów obu elektrod. Potencjał elektrody możemy oznaczyć jako E. Nie możemy jednak zmierzyć potencjału elektrody w izolacji. Musi być mierzony w reakcji z inną elektrodą.
Rysunek 01: Proste ogniwo elektrochemiczne
Ponadto potencjał elektrody zależy od stężenia elektrod, temperatury ogniwa elektrochemicznego, a także ciśnienia (jeśli ogniwo zawiera elektrody gazowe). Ogólnie potencjały elektrod są mierzone w odniesieniu do elektrody standardowej.
Typową standardową elektrodą jest elektroda wodorowa, a jej potencjał elektrody jest przyjmowany jako zero. Ponadto, przy pomiarach potencjałów, musimy zastosować standardowe warunki termodynamiczne; w przeciwnym razie nie możemy uzyskać dokładnej wartości potencjału, ponieważ potencjał elektrody zależy od temperatury, ciśnienia itp. Tutaj standardowe warunki termodynamiczne obejmują pomiar względem elektrody wodorowej, roztworu elektrolitycznego o stężeniu 1 mol/L, ciśnieniu 1 atm i temperaturze 25°C.
Jaki jest potencjał komórki?
Potencjał ogniwa odnosi się do całkowitego potencjału napięciowego ogniwa elektrochemicznego posiadającego dwie elektrody. W tym przypadku ogniwa elektrochemiczne powinny mieć dwie oddzielne połówkowe reakcje, które zachodzą równolegle do siebie, a następnie potencjał ogniwa jest następujący:
Ekomórka=potencjał utleniania + potencjał redukcji
Dlatego potencjał ogniwa jest sumą potencjału elektrody katodowej i potencjału elektrody anodowej. Prawdziwe ogniwo woltaiczne różni się od standardowych warunków. Dlatego musimy dostosować wartość eksperymentalną, aby uzyskać wartość standardową. Wygląda to następująco:
Ekomórka =E0komórka – (RT/nF)lnQ
Gdzie Ecell jest eksperymentalnym potencjałem komórki, E0cell jest standardowym potencjałem komórki, R to stała uniwersalna, T to temperatura, n to mole elektronów wymienianych w reakcjach połówkowych, F to stała Faradaya, a Q to iloraz reakcji termodynamicznej.
Jaka jest różnica między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa?
Kluczowa różnica między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa polega na tym, że potencjał elektrody odnosi się do zdolności elektrody w ogniwie do redukcji lub utlenienia, podczas gdy potencjał ogniwa jest różnicą między potencjałami elektrod obecnych w elektrochemii komórka. Dlatego potencjał elektrody podaje potencjał napięciowy pojedynczej elektrody, podczas gdy potencjał ogniwa uwzględnia obie elektrody.
Ponadto, kolejną istotną różnicą między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa jest to, że nie można zmierzyć potencjału elektrody, ponieważ jest to wartość względna, ale potencjał ogniwa można łatwo zmierzyć, ponieważ musimy znaleźć różnicę w potencjałach elektrody, które są wartościami względnymi.
Podsumowanie – Potencjał elektrody a potencjał ogniwa
Potencjał elektrody i potencjał ogniwa są omawiane w części elektrochemicznej, dotyczącej ogniw elektrochemicznych. Kluczową różnicą między potencjałem elektrody a potencjałem ogniwa jest to, że potencjał elektrody odnosi się do zdolności elektrody w ogniwie do redukcji lub utlenienia, podczas gdy potencjał ogniwa jest różnicą między potencjałami elektrod obecnych w ogniwie elektrochemicznym.
