Standardipotentiaalin

Standardipotentiaalin (E°) on elektrochemian käsite, joka kuvaa redox-parin sähköistä potentiaalia standardisissa oloissa. Se määritellään tilanteessa, jossa liuoksien ionien aktiiviteetit ovat 1 (noin 1 M), kaasujen osapaineet ovat 1 atm ja lämpötila on 298 kelviniä. Standardipotentiaalin mittaus tehdään suhteessa standardihydrogenielektrodiin (SHE), jonka potentiaali on määritelty nollaksi.

E° antaa kullekin redox-parille sen favoroituneen suuntautumisen elektroneiden vastaanottamiseen. Kun redox-pari kirjoitetaan reduktioesityksessä, suurempi E°arvo tarkoittaa parempaa kykyä vastaanottaa elektroneja (eli vahvempaa hapetin). Potentiaalit voivat olla sekä positiivisia että negatiivisia arvokäyriä riippuen parista. Standardipotentiaalin avulla voidaan laskea kokonaisreaktion standardipotentiaali: E°cell = E°cathode − E°anode. Reaktio on spontaani (galvaaninen), kun E°cell > 0.

Sovelluksia ovat esimerkiksi akkukemiallisten solujen suunnittelu, korroosion tutkimus ja elektrolyysiprosessien optimointi. E°-arvot voivat auttaa arvioimaan, mitkä aineet toimivat vahvoina hapetin- tai pelkistin-ainesina sekä miten reaktiot suhtautuvat toisiinsa. Koska E°arvot riippuvat lämpötilasta, ne esitetään yleisimmin 25 °C:ssa (298 K). Lisäksi E°arvot ovat suuruuksia, jotka voidaan muuntaa Gibbsin vapaan energian muutokseen: ΔG° = −nF E°, missä n on siirrettävien elektronien moolien määrä ja F Faradayn vakio.