Ключевое различие между электродным потенциалом и потенциалом ячейки заключается в том, что электродный потенциал относится к способности электрода в клетке восстанавливаться или окисляться, тогда как потенциал ячейки представляет собой разницу между электродными потенциалами электродов, присутствующих в электрохимическом ячейка.
Потенциал электрода и потенциал ячейки - термины, объясняющие электродвижущую силу электрохимической ячейки. Потенциал электрода дает гальванический потенциал одного электрода, в то время как потенциал ячейки учитывает электродные потенциалы обоих электродов.
Что такое электродный потенциал?
Электродный потенциал – это тенденция электрода в электрохимической ячейке восстанавливаться или окисляться. Это электродвижущая сила клетки. На величину электродного потенциала влияют три фактора: природа электрода, концентрация ионов в растворе электролита и температура. Для любой электрохимической ячейки общий потенциал представляет собой сумму электродных потенциалов двух электродов. Мы можем обозначить электродный потенциал как E. Однако мы не можем измерить электродный потенциал изолированно. Его нужно измерять в реакции с каким-то другим электродом.
Рисунок 01: Простая электрохимическая ячейка
Кроме того, электродный потенциал зависит от концентрации электродов, температуры электрохимической ячейки, а также давления (если ячейка содержит газовые электроды). Как правило, электродные потенциалы измеряются относительно стандартного электрода.
Типичным стандартным электродом является водородный электрод, потенциал которого принимается равным нулю. Кроме того, мы должны использовать стандартные термодинамические условия для измерения потенциалов; в противном случае мы не можем получить точное значение потенциала, так как потенциал электрода зависит от температуры, давления и т. д. Здесь стандартные термодинамические условия включают измерение относительно водородного электрода, раствора электролита, имеющего концентрацию 1 моль/л, давление 1 атм и температуре 25°C.
Что такое клеточный потенциал?
Потенциал ячейки относится к общему вольтовому потенциалу гальванического элемента, имеющего два электрода. Здесь электрохимические ячейки должны иметь две отдельные полуреакции, протекающие параллельно друг другу, и тогда потенциал ячейки будет следующим:
Eячейка=окислительный потенциал + восстановительный потенциал
Поэтому потенциал ячейки представляет собой сумму потенциала катодного электрода и потенциала анодного электрода. Настоящий гальванический элемент отличается от стандартных условий. Поэтому нам нужно скорректировать экспериментальное значение, чтобы получить стандартное значение. Это выглядит следующим образом:
Ecell =E0cell – (RT/nF)lnQ
Где Ecell – экспериментальный потенциал клетки, E0cell – стандартный потенциал клетки, R - универсальная постоянная, T - температура, n - количество молей электронов, обмениваемых в полуреакциях, F - постоянная Фарадея, а Q - коэффициент термодинамической реакции.
В чем разница между потенциалом электрода и потенциалом клетки?
Ключевое различие между электродным потенциалом и потенциалом ячейки заключается в том, что электродный потенциал относится к способности электрода в клетке восстанавливаться или окисляться, тогда как потенциал ячейки представляет собой разницу между электродными потенциалами электродов, присутствующих в электрохимическом клетка. Следовательно, потенциал электрода дает гальванический потенциал одного электрода, в то время как потенциал ячейки учитывает оба электрода.
Более того, еще одно существенное различие между потенциалом электрода и потенциалом клетки заключается в том, что невозможно измерить потенциал электрода, потому что это относительная величина, но потенциал клетки можно легко измерить, потому что нам нужно найти разницу потенциалов электродов, которые являются относительными значениями.
Резюме – электродный и клеточный потенциалы
Потенциал электрода и потенциал ячейки обсуждаются в разделе «Электрохимия» в отношении электрохимических ячеек. Ключевое различие между электродным потенциалом и потенциалом ячейки заключается в том, что электродный потенциал относится к способности электрода в клетке восстанавливаться или окисляться, тогда как потенциал ячейки представляет собой разницу между электродными потенциалами электродов, присутствующих в электрохимической ячейке.
