語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| electrode potential/ɪˈlektrəʊd pəˈtenʃl/ | 電極電位 |
| half-cell/hɑːf sel/ | 半セル |
| cell potential/sel pəˈtenʃl/ | 電池電位 |
| standard hydrogen electrode/ˈstændəd ˈhaɪdrədʒn ɪˈlektrəʊd/ | 標準水素電極 |
| oxidising agent/ˈɒksɪdaɪzɪŋ ˈeɪdʒənt/ | 酸化剤 |
| reducing agent/rɪˈdjuːsɪŋ ˈeɪdʒənt/ | 還元剤 |
電子受容性の順位付け
- 電極電位 $E$ は、半電池が還元されやすさを示す。
- 標準条件下で固定された基準に対して測定する。
- 2つの半電池を組み合わせると電池電位が得られる。
探索
電極電位実験
⟦Ecell = Eright - Eleft⟦
セル電位を変化させて、酸化力が増大することを確認せよ。
実践
より負な標準電極電位は、より強い還元剤を意味する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
より容易に電子を失う。
基準とE°の測定
- 標準水素電極はゼロ基準である：$\text{H}_2$ は1 atm の圧力でプラチナ上に、$1\ \dfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$ $\text{H}^+$ 溶液中にあり、0.00 V と定義されている。
- 半電池の$E^{\ominus}$ を測定するには、水素電極に接続して電圧を読み取る（常に還元として表記される）。
標準電極電位の電気化学系列
実践
標準水素電極は、以下の電位を持つように定義されている：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
基準半電池であり、正確に0.00 Vに設定されており、他のすべての⟦E°⟦値はこの基準に対して測定される。
実践
各電極電位の概念にマッチさせよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
半電池の組み合わせ
$$E^{\ominus}_{\text{cell}} = E^{\ominus}(\text{more positive}) - E^{\ominus}(\text{less positive})$$
- 極性: より負の電極が負極であり、そこから回路を通じて電子が流れる。
- 反応性: より正の $E^{\ominus}$ → より良い酸化剤; より負の $E^{\ominus}$ → より良い還元剤。
電気分解は、クロムのような金属の薄く光沢のある層で物体をメッキします。
実践
標準セル電位は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
より小さい正の電極電位をより大きい正の電極電位から引く。
実践
より正の⟦E°⟦を持つ半電池は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
より正の⟦E°⟦は、その種が容易に還元され、強い酸化剤であることを意味する。
実践
セル内では、電子は外部回路を通じて次の極から流れる：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
より負な極は負極であり、電子はそこからより正な極へ流れる。
電極電位表の読み方
- E°がより正であるほど、その種は還元されやすく（強い酸化剤）。
- より負であるほど、還元剤として強い。
標準水素電極の基準
理解できましたか
Key idea
- $E^{\ominus}$ は半電池が還元されやすい度合いを示す（還元として表記）。
- 標準水素電極 = 0.00 V の基準
- $E^{\ominus}_{\text{cell}} = E^{\ominus}(\text{more positive}) - E^{\ominus}(\text{less positive})$
- より正の $E^{\ominus}$ = 強い酸化剤; より負 = 強い還元剤