نسخة الفيديو النصية
جهد القطب القياسي لمعادلة نصف الخلية: F2 الغاز زائد اثنين e سالب في حالة اتزان مع اثنين F سالب المائي هو موجب 2.87 فولت. ما الذي يوضحه ذلك حول قدرة الأكسدة أو الاختزال للأنواع الكيميائية على الطرف الأيسر للمعادلة؟ أ: أنه عامل مؤكسد قوي. ب: أنه عامل مختزل قوي.
جهد القطب القياسي، الذي يسمى أيضًا جهد الاختزال القياسي، هو فرق الجهد بين قطب الهيدروجين القياسي ونصف الخلية في الظروف القياسية. وتتضمن الظروف القياسية أن يكون تركيز المحلول مولار واحدًا، ويكون ضغط الغاز ضغطًا جويًّا واحدًا، وتكون درجة الحرارة 25 درجة سلزية. ويمكننا قياس جهد القطب القياسي عن طريق توصيل قطب الهيدروجين القياسي بنصف الخلية التي نريد إجراء القياس عليها، ثم قياس الجهد باستخدام فولتميتر. ونستخدم الفولتميتر لأنه يخبرنا بفرق الجهد بين نصفي الخلية فقط. وهذا يعني أنه لا يمكننا قياس قدرة نصف خلية على الأكسدة أو الاختزال مباشرة، بل نحتاج إلى معيار لقياس جميع أنصاف الخلايا مقارنة به.
عندما نحدد قراءة الجهد، ستكون إما موجبة وإما سالبة. وتعني القراءة الموجبة للجهد أن جهد الاختزال لنصف الخلية الآخر أكبر من جهد الاختزال لقطب الهيدروجين القياسي. بعبارة أخرى، ستسري الإلكترونات من قطب الهيدروجين القياسي إلى نصف الخلية الآخر. وسيتأكسد قطب الهيدروجين القياسي، وهو ما يجعله المصعد. وسيختزل نصف الخلية الآخر، وهو ما يجعله المهبط. في هذه الحالة، يزداد ميل نصف الخلية الآخر إلى استقبال الإلكترونات أكثر من قطب الهيدروجين القياسي، ما يجعله عاملًا مؤكسدًا أفضل.
عندما تكون قراءة الجهد الكهربي بين قطب الهيدروجين القياسي ونصف الخلية الآخر سالبة، يكون العكس صحيحًا. في هذه الحالة، يكون جهد الاختزال لقطب الهيدروجين القياسي أكبر من جهد الاختزال لنصف الخلية الآخر. وهذا يعني أن الإلكترونات ستسري، في هذه الحالة، من نصف الخلية الآخر إلى قطب الهيدروجين القياسي. وفي هذه الحالة، سيختزل قطب الهيدروجين القياسي، ومن ثم، سيصبح المهبط. وسيتأكسد نصف الخلية الآخر، وهو ما يجعله المصعد. في هذه الحالة، يتأكسد نصف الخلية الآخر، ومن ثم، يصبح عاملًا مختزلًا أفضل.
جهد القطب القياسي لنصف الخلية في هذا السؤال يساوي موجب 2.87 فولت. وكما أوضحنا من قبل، تعني القيمة الموجبة للجهد أن نصف الخلية هذا له ميل أكبر لاستقبال الإلكترونات، ما يعني أنه سيختزل ويمكن أن يصبح عاملًا مؤكسدًا. في الواقع، يمكننا مقارنة جهد الاختزال القياسي لنصف الخلية هذا بجهد الاختزال القياسي لأنصاف الخلايا الأخرى. ونلاحظ أن جهد الاختزال الذي مقداره موجب 2.87 فولت جهد اختزال كبير إلى حد ما.
يعني هذا أن غاز الفلور، وهو النوع الكيميائي الموجود في الطرف الأيسر من المعادلة، عامل مؤكسد قوي للغاية مقارنة بالعوامل المؤكسدة الأخرى في أنصاف الخلايا الأخرى. إذن، جهد القطب القياسي الذي قيمته موجب 2.87 فولت يخبرنا بأن غاز الفلور عامل مؤكسد قوي.
