Окислительно-восстановительные потенциалы. 
Направление протекания ОВР

Система, состоящая из инертного металла (Pt), опущенного в раствор, содержащий окисленную и восстановленную форму какого-либо вещества, представляет собой окислительно-восстановительный электрод.

Примером такого электрода может быть платиновая пластина, погруженная в раствор смеси солей двухи четырехвалентного олова SnCl₂ и SnCl₄.

Схема электрода при этом выглядит так:

Электродная реакция

В этом случае Pt выполняет роль передатчика электронов. Электродный потенциал таких электродов рассчитывается по уравнению Нернста:

где [Ок], [Вое] — концентрация соответственно окисленной и восстановленной формы.

Для данного примера.

Если в окислительно-восстановительном процессе принимают участие частицы среды, то возникает сложная окислительно-восстановительная система.

Например:

Электродная реакция:

Электродный потенциал такой системы согласно уравнению Нернста:

В общем виде потенциал сложной окислительно-восстановительной системы равен:

где x, y, z — коэффициенты полуреакции.

Таким образом, потенциал окислительно-восстановительного электрода часто зависит от pH раствора. Чем больше ср, тем сильнее выражены окислительные свойства. Например, перманганат калия КМп0₄, в соответствии с величиной электродного потенциала в разных средах проявляет наиболее сильные окислительные свойства в кислой среде.

Величины стандартных окислительно-восстановительных потенциалов ф° различных систем измерены относительно стандартного водородного электрода и приведены в справочных таблицах (фрагмент см. табл. 5.3, более полная таблица приведена в приложении, табл. П.7).

Пользуясь величинами окислительно-восстановительных потенциалов, можно рассчитать ЭДС окислительно-восстановительных реакций и определить направление их протекания. При этом следует учесть, что каждая система с большим окислительным потенциалом является окислителем по отношению к системе с меньшим потенциалом и, если ЭДС реакции положительна, она протекает в прямом направлении. Рассмотрим два примера протекания реакций.

Первая реакция:

В этом уравнении два окислителя и два восстановителя. Окислительная система 1 (прямая реакция):

Окислительная система 2 (обратная реакция):

Система 1 характеризуется большим окислительным потенциалом по сравнению с системой 2:

ЭДС реакции положительна, и реакция протекает слева направо. Вторая реакция:

Окислительная система 1:

Окислительная система 2:

Окислителем в данном случае будет система 2, а восстановителем — система 1.

Реакция протекает в обратном направлении: