جهد الاختزال المعياري Standard reduction potential

◄ تم اختيار قطب الهيدروجين المعياري كقطب مرجعي لمعرفة جهد الاختزال المعياري لقطبي الخلية الجلفانية لسببين رئيسين :
أ – نشاطه الكيميائي متوسط بين العناصر.
ب – يمكن أن يكون مهبطا و مصعدا .
◄ تم الاصطلاح أن جهد نصف التفاعل بالنسبة لقطب الهیدروجین المعیاري یساوي صفر في الظروف المعیاریة: أي تركیز (١ مول / لتر) للأیونات و ضغط جوي واحد للغازات و درجة حرارة ٢٥ س.
یمكن تمثیل التفاعل الذي یحدث في قطب الهیدروجین المعیاري كما یلي:
2H+ + 2e− ⇋ H2
◄ یتكوّن قطب الهیدروجین المعیاري كما في الشكل المجاور من قطب من البلاتین مغموس في محلول حمضي تركیز أیون الهیدروجین +H فیه (١ مول / لتر)، ویمر فوقه بصورة مستمرة تیار من غاز الهیدروجین H2 تحت ضغط جوي مقداره ١ ض.ج عند درجة حرارة ٢٥ س.
◄ لقیاس جهد القطب المعیاري لأي عنصر، فإنه یتم ربط القطب الذي یمثل ذلك العنصر مع قطب الهیدروجین المعیاري لتكوین خلیة غلفانیة و من ثم حساب قيمة الجهد للقطب المرتبط مع الهيدروجين .
◄ تم ترتيب جهد الاختزال المعياري للأقطاب المختلفة وفقا لتزايد جهود اختزالها المعيارية .
◄ من خلال دراسة جدول جهود الاختزال نلاحظ أن:
أ – كلما زادت قیمة جهد الاختزال المعیاري،اصبحت المادة أكثر میلا ً للاختزال في التفاعل، أي ستزداد قوتها كعامل مؤكسِد.
ب – كلما قلت قیمة جهد الاختزال المعیاري، اصبحت المادة أكثر میلا ًللتأكسد في التفاعل، أي ستزداد قوتها كعامل مختزِل.
◄ يمكن التنبؤ بإمكانية حدوث تفاعلات الأكسدة والإختزال في الظروف المعيارية عن طريق حساب Eo للتفاعل :
أ – إذا كانت قيمة Eo موجبة فهذا يدل على أن تفاعل التأكسد و الإختزال يحدث تلقائيا (ينتج طاقة)
ب – إذا كانت قيمة Eo سالبة فإن هذا يدل على أن تفاعل التأكسد و الإختزال لا يحدث تلقائي (يحتاج طاقة) .
◄ الذرة / الأيون التي لها قيمة جهد اختزال معياري موجب أكبر تكون عامل مؤكسد قوي.
◄ الذرة / الأيون التي لها قيمة جهد اختزال معياري سالب أكبر تكون عامل مختزل قوي.
◄ الذرة / الايون التي لها جهد اختزال معياري سالب أقل لا تختزل الذرات/ الأيونات التي لها جهد اختزال معياري سالب أكبر .
◄ يُختزل أيون +H مع العناصر التي لها قيم اختزال معيارية سالبة .
◄ عند تشكيل خلية غلفانية لأي من القطاب الفلزية المبين في الجدول جانبا، فإن القطب الذي له جهد اختزال معياري أقل يصبح مصعدا و الذي له جهد اختزال معياري أكبر يصبح مهبطا.
◄ الفلز ذو جهد اختزال معياري أكبر لا يذوب في محلول فلز ذو جهد اختزال معياري أقل.
◄ لتبيان ما إذا كان يمكن حفظ محلول في وعاء مصنوع من فلز ، فإننا نقوم بافتراض أن المحلول يمثل المهبط و الوعاء الفلزي يمثل المصعد و من ثم نحسب Eo للخلية فإذا كانت قيمة جهد التفاعل سالبة فإن التفاعل غير قابل للحدوث و بالتالي يمكن حفظ المحلول في الوعاء الفلزي. أما إذا كانت قيمة جهد التفاعل موجب فإن التفاعل يحدث تلقائيا و بالتالي لا يمكن حفظ المحلول في الوعاء الفلزي.
◄ بدراسة جدول جهود الاختزال المعيارية يمكن التنبؤ بالخلية الغلفانية التي لها أكبر قيمة فولتية حيث عاد ما تتكون من قطب له أعلى جهد معياري سالب و من قطب آخر له أعلى جهد معياري موجب ( في حالة وجود أيون أو جزئ ثنائي الذرة مثل Cl2 أو Br2 فإننا نأخذ بالاعتبار الأيون ) .