Relasi Elektrokimia

Elektroda, elektron, potensi reversibel dan keseimbangan, dan elektron aktivitas semua terkait erat istilah untuk potensi keseimbangan elektron. keseimbangan berarti bahwa semua transfer elektron yang reversibel, bahwa perubahan kecil dalam potensial elektron akan membawa transfer elektron yang sesuai. Tabel 10.2 daftar potensi reversibel seperti untuk setengah-reaksi dari beberapa ion umum di tanah. Reaksi reversibel, bagaimanapun, jarang. Reaksi ireversibel, di mana transfer elektron terhalang oleh penghalang energi aktivasi, jauh lebih umum. penghalang ini dapat diatasi dengan energi ekstra atau "tegangan". katalisis enzim dan tanah permukaan yang lebih rendah, tetapi tidak benar-benar menghapus, ini aktivasi energi penghalang. sebagai akibat dari ireversibilitas, sebagian besar reaksi redoks dalam tanah merespon hanya lambat untuk mengubah potensi elektron.

oksidasi-reduksi keseimbangan lanjut menunjukkan bahwa potensi elektroda semua pasangan redoks dalam sistem yang sama. karena reversibilitas terbatas, kondisi ini jarang terjadi pada campuran pasangan redoks, dan terutama dalam campuran redoks kompleks kebanyakan solusi tanah.

meskipun di atas keterbatasan ekuilibrium adalah titik awal yang nyaman untuk mempelajari reaksi redoks. reaksi redoks umum adalah:

Ox+ne−¿+mH+¿=Red +m

2H

2O ¿

¿

di mana Ox adalah jenis teroksidasi Red adalah jenis berkurang dari pasangan redoks. keseimbangan persamaan untuk reaksi ini adalah:

K10.18=(Red)

(Ox ) ¿¿¿¿

di mana e−¿¿ adalah berbagai digambarkan sebagai ketersediaan electros, potensi elektroda, atau kegiatan elektron. aktivitas elektron tidak ada kaitannya dengan ion kegiatan dalam larutan karena konsentrasi elektron bebas dalam larutan adalah makin kecil, mungkin 10−40 M.

Aplikasi dari Eh dan pe

Kisaran potensial elektroda dalam sistem yang mengandung air dibatasi oleh stabilitas air sehubungan dengan oksidasi dan reduksi. pada kesetimbangan batas kondisi oksidasi adalah oksidasi air menjadi oksigen

oksidator kuat seperti permanganat dan hipoklorit yang metastabil dalam air hanya karena oksidasi air cukup ireversibel dan lambat. batas kondisi mengurangi adalah pengurangan air atau H+ H2