物理化学

電極と電極電位

電極は酸化還元傾向を測定可能な電位に変換します。標準電極電位は標準水素電極を基準に測定されます。

単独電極の絶対電位は直接測定できません。表の E° は相対的な還元電位で、標準水素電極を0 Vと定義します。

モデルと物理量

式は状態・実験条件・符号規約の仮定とともに読みます。代入時は単位をそろえ、結果を解釈する前に次元を確認します。

E^\circ(2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2)=0\ \mathrm{V}

定義: 標準水素電極（SHE）

SHE は不活性 Pt、標準圧力の H₂、標準 H⁺ 活量の溶液からなります。白金は電子を導き反応を促しますが消費されません。

式中の量は対象の反応・系について定義します。標準状態量と実条件を区別し、一般式だけから機構を推定しないでください。

例: 解答例

未知電極をSHEと組み、未知側が正極のとき起電力が+0.34 Vでした。未知対の標準還元電位を求めなさい。

解答

E°SHE=0 で未知電極がカソードなので、E°還元=E°cell=+0.34 V です。

標準還元電位がより正なら、標準条件で酸化剤が電子を受け取りやすい傾向があります。電池の反応方向は二つの半反応を比較して判断します。

解答例のデータから得られる結果はどれですか。

この内容に合う記述はどれですか。