Таблиця стандартних потенціалів відновлення (електрохімічний ряд)

Стандартні потенціали відновлення E° для поширених напівреакцій за 25 °C, від найсильнішого окисника вгорі до найсильнішого відновника внизу. Оберіть дві напівреакції, щоб отримати напругу елемента.

Калькулятор напруги елемента

E°cell = E°cathode − E°anode = +0,34 − (−0,76) +1,10 V Додатне, тож реакція відбувається самочинно: гальванічний елемент.

Стандартні потенціали відновлення за 25 °C

Найсильніші окисники вгорі, найсильніші відновники внизу. Торкніться символу, щоб відкрити елемент.

Напівреакція (відновлення)E° (V)E° на шкалі від −3 V до +3 V
F F₂ + 2e⁻ → 2F⁻ +2,87
O H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O +1,78
Mn MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O +1,51
Au Au³⁺ + 3e⁻ → Au +1,50
Cl Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ +1,36
Cr Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O +1,33
O O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O +1,23
Mn MnO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ → Mn²⁺ + 2H₂O +1,22
Pt Pt²⁺ + 2e⁻ → Pt +1,18
Br Br₂ + 2e⁻ → 2Br⁻ +1,07
N NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O +0,96
Hg Hg²⁺ + 2e⁻ → Hg +0,85
Ag Ag⁺ + e⁻ → Ag +0,80
Fe Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺ +0,77
O O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → H₂O₂ +0,70
I I₂ + 2e⁻ → 2I⁻ +0,54
Cu Cu⁺ + e⁻ → Cu +0,52
O O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ +0,40
Cu Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu +0,34
Ag AgCl + e⁻ → Ag + Cl⁻ +0,22
Cu Cu²⁺ + e⁻ → Cu⁺ +0,15
Sn Sn⁴⁺ + 2e⁻ → Sn²⁺ +0,15
H 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ 0,00
Fe Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe −0,04
Pb Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb −0,13
Sn Sn²⁺ + 2e⁻ → Sn −0,14
Ni Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni −0,26
Co Co²⁺ + 2e⁻ → Co −0,28
Cd Cd²⁺ + 2e⁻ → Cd −0,40
Fe Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe −0,45
Cr Cr³⁺ + 3e⁻ → Cr −0,74
Zn Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn −0,76
H 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻ −0,83
Mn Mn²⁺ + 2e⁻ → Mn −1,19
Al Al³⁺ + 3e⁻ → Al −1,66
Mg Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg −2,37
Na Na⁺ + e⁻ → Na −2,71
Ca Ca²⁺ + 2e⁻ → Ca −2,87
Ba Ba²⁺ + 2e⁻ → Ba −2,91
K K⁺ + e⁻ → K −2,93
Li Li⁺ + e⁻ → Li −3,04

Як читати таблицю

Кожен рядок — це напівреакція відновлення, у якій частинка ліворуч приєднує електрони. Що позитивніше E°, то сильніше ця частинка притягує електрони, тож флуор угорі — найсильніший окисник у списку. Що від’ємніше E°, то легше частинка праворуч віддає електрони, тож металічний літій унизу — найсильніший відновник.

Кожне значення виміряно відносно стандартного водневого електрода, який за означенням має рівно 0 V, за стандартних умов: 25 °C, гази за 1 bar, а розчинені частинки 1 mol/L.

Як обчислити напругу елемента

У гальванічному елементі відновлення відбувається на катоді, а окиснення на аноді. Потенціал елемента — E°cell = E°cathode − E°anode, з обома значеннями точно так, як їх подає таблиця. Не змінюйте знак значення для анода самостійно й не множте E° на кількість електронів: воно не залежить від того, скільки разів записано напівреакцію.

Приклад: елемент Даніеля поєднує мідь із цинком. E°cell = +0.34 V − (−0.76 V) = +1.10 V. Додатне E°cell означає, що реакція відбувається самочинно, як записано.

Як передбачити, які реакції відбуваються

Частинка ліворуч у будь-якому рядку може окиснити частинку праворуч у будь-якому рядку нижче. Іони купруму(II) (+0.34 V) забирають електрони в металічного цинку (−0.76 V), тож цинкова пластинка, занурена в розчин купрум сульфату, вкривається міддю. Іони срібла (+0.80 V) відновлюються металічною міддю, тому мідний дріт у розчині аргентум нітрату обростає кристалами срібла.

Метали з від’ємними значеннями E°, нижче за гідроген, у принципі можуть виділяти водень із кислот, а мідь, срібло й золото, вище нього, — ні. Це збігається з порядком ряду активності металів.

Чому значення в різних книжках відрізняються

Джерела по-різному округлюють значення E°, а деякі використовують старіші виміри, тож ферум(II) може бути −0.44 V або −0.45 V. Значення тут узято зі стандартних довідкових даних і подано з двома знаками після коми; якщо вони відрізняються, користуйтеся числами з вашого курсу.

Часті запитання

Що таке стандартний потенціал відновлення?

Це напруга напівреакції відновлення, виміряна відносно стандартного водневого електрода за 25 °C, 1 bar і 1 mol/L. Вона показує, наскільки сильно частинка притягує електрони: що вище значення, то легше вона відновлюється.

Який окисник найсильніший?

Флуор F₂ з E° = +2.87 V — найсильніший поширений окисник. Металічний літій, −3.04 V, — найсильніший поширений відновник.

Як обчислити E°cell?

Віднімайте потенціал анода від потенціалу катода: E°cell = E°cathode − E°anode. Для цинк-мідного елемента +0.34 − (−0.76) = +1.10 V.

Чому водневий електрод має 0 V?

Можна виміряти лише різницю потенціалів, тому хіміки обрали стандартний водневий електрод, 2H⁺ + 2e⁻ → H₂, за еталон і визначили його потенціал як рівно 0 V.