Standardipotentiaali

Standardipotentiaali, eli standardi elektrodi potentiaali (E°), on sähkökemiallisen redox-parin potentiaali standard conditions. Se määritellään suhteessa standardiin vety-elektrodiin (SHE). Standardiset olosuhteet ovat konsentraatiot 1 M, paineet 1 atm ja lämpötila 25 °C. E° on termodynaaminen suure eikä kuvaa reaktion nopeutta; se kertoo aineen taipumuksesta pelkistyä tai hapettaa suhteessa SHE:hen.

E° liittyy Gibbsin vapaakirjapisteeseen kaavalla ΔG° = -n F E°, jossa n on siirrettyjen elektronien määrä ja F Faradayn vakio. Kennon potentiaali E°cell saadaan E°cell = E°cathode - E°anode; positiivinen arvo osoittaa spontaania galvaanista reaktiota.

Käytännössä standardipotentiaaleja on taulukoitu monille redoxpareille, kuten Cu2+/Cu (+0,34 V) ja Zn2+/Zn (−0,76 V). Daniellin kennon kokonaispotentiaali on noin +1,10 V (E°cell = 0,34 − (−0,76)).

Standardipotentiaali määritellään suhteessa SHE:lle, jonka arvo on nolla. Tämä mahdollistaa eri redoxparien potentiaalien vertailun. Potentiaalit ovat kuitenkin lämpötilariippuvia; standardipotentiaali pidetään 25 °C:ssä, ja todelliset järjestelmät poikkeavat konsentraatioiden tai paineiden muuttuessa nernst-lain mukaisesti.

Standardipotentiaalia käytetään elektrolyysijärjestelmien ja sähköä tuottavien kennioiden suunnittelussa sekä redoxreaktioiden thermodynaamisen suunnan arvioinnissa.