standaardredoxpotentiaal

Standaardredoxpotentiaal (E°) is de elektrische potentiaal waarmee een redox-halfreactie onder standaardtoestanden geneigd is te reduceren of te oxidiseren. Het geeft de neiging van een stof om elektronen te winnen of af te geven ten opzichte van de standaardwaterstofelektrode (SHE). De waarde van E° wordt meestal gegeven voor de halfreactie geschreven in oxidatie- of reductievorm en is een karakteristiek van de betreffende stof of couple.

Standaardtoestanden worden gedefinieerd als 298 kelvin (25°C), activiteiten van alle stoffen gelijk aan 1 en gasdruk 1 atmosfeer voor gasfasen. Bij reacties die H+-ionen omvatten is de referentie de SHE bij pH 0; E°-waarden zijn daarom tabulair verkregen onder deze standaardcondities. De absolute waarde van E° geeft aan hoe sterk een oxidator of reductant is onder standaardomstandigheden.

Relatie met Gibbs-energie: ΔG° = -n F E°, waarbij n het aantal overgedragen elektronenen is en F de Faraday-constant. Voor een galvanische cel onder standaardcondities geldt E°cell = E°cathode - E°anode. Zo bepaalt E° welke richting een reactie onder standaardomstandigheden spontaan verloopt en hoeveel arbeid een cel kan leveren.

Interpretatie en beperkingen: Een positievere E° betekent meestal een sterkere oxidator; een sterk positief E°-koppel zal eerder gereduceerd raken in een cel. E° is echter een toestandsgrootheid die geldt onder standaardcondities; de werkelijke potentiaal E hangt af van concentraties, pH en temperatuur en kan worden berekend met de Nernst-vergelijking.

Toepassingen: ontwerp van galvanische cellen, elektroplating, corrosie- en agrarische processen, en het evalueren van oxidator- en reductiekracht in chemische systemen. E°-waarden dienen als referentiepunten voor chemische redoxreacties.

---