इलेक्ट्रोड क्षमता
माप
माप सामान्यतः तीन-इलेक्ट्रोड सेटअप (ड्राइंग देखें) का उपयोग करके आयोजित किया जाता है।
- कार्य कर रहे इलेक्ट्रोड ,
- सहायक इलेक्ट्रॉनिक,
- संदर्भ इलेक्ट्रोड (मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड या समकक्ष)।
इलेक्ट्रोड पर गैर-शून्य नेट धारा के स्थिति में, इलेक्ट्रोलाइट में ओम के नियम IR-ड्रॉप को कम करना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, संदर्भ इलेक्ट्रोड को कार्यशील इलेक्ट्रोड की सतह के पास स्थित करके (उदाहरण के लिए, लुगिन केशिका देखें), या पर्याप्त उच्च चालकता (इलेक्ट्रोलाइटिक) के सहायक इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करके। संभावित माप कार्यशील इलेक्ट्रोड से जुड़े विद्युतमापी के सकारात्मक टर्मिनल और संदर्भ इलेक्ट्रोड के नकारात्मक टर्मिनल के साथ किया जाता है।
साइन कन्वेंशन
ऐतिहासिक रूप से, इलेक्ट्रोड क्षमता के लिए हस्ताक्षर के लिए दो सम्मेलनों का गठन किया गया है:[1]
- सम्मेलन वाल्थर नर्नस्ट-गिल्बर्ट न्यूटन लुईस-वेंडेल मिशेल लैटीमर (कभी-कभी अमेरिकी के रूप में संदर्भित),
- सम्मेलन जोशिया विलार्ड गिब्स-विल्हेम ओस्टवाल्ड-स्टॉकहोम (कभी-कभी यूरोपीय के रूप में संदर्भित)।
1953 में स्टॉकहोम में[2] IUPAC ने माना कि दोनों में से कोई भी कन्वेंशन अनुमेय है; चूँकि, इसने सर्वसम्मति से सिफारिश की कि केवल परिपाटी (2) के अनुसार व्यक्त परिमाण को इलेक्ट्रोड क्षमता कहा जाए। संभावित अस्पष्टताओं से बचने के लिए, इस प्रकार परिभाषित इलेक्ट्रोड क्षमता को गिब्स-स्टॉकहोम इलेक्ट्रोड क्षमता के रूप में भी संदर्भित किया जा सकता है। दोनों सम्मेलनों में, मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को 0 वी की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। दोनों सम्मेलनों के संकेत पर भी सहमत हैं E अर्ध-सेल अभिक्रिया के लिए जब इसे अपचयन के रूप में लिखा जाता है।
दो सम्मेलनों के मध्य मुख्य अंतर[3] यह है कि परिपाटी के अनुसार आधे सेल अभिक्रिया की दिशा उलटने पर (1) का चिन्ह लिखा जाता है E भी स्विच करता है, जबकि कन्वेंशन (2) में ऐसा नहीं होता है। का चिह्न बदलने के पीछे तर्क E द्वारा दिया गया गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन के साथ सही संकेत संबंध बनाए रखना है ΔG = –nFE कहाँ n सम्मिलित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और F फैराडे नियतांक है। यह माना जाता है कि अर्ध-प्रतिक्रिया उपयुक्त SHE अर्ध-प्रतिक्रिया द्वारा संतुलित होती है। तब से ΔG जब किसी प्रतिक्रिया को उल्टा लिखा जाता है तो हस्ताक्षर स्विच करता है, इसलिए भी, सम्मेलन के समर्थकों (1) का तर्क है, का संकेत होना चाहिए E. सम्मेलन के समर्थकों (2) का तर्क है कि सभी रिपोर्ट किए गए इलेक्ट्रोड क्षमता सापेक्ष संभावित अंतर के इलेक्ट्रोस्टैटिक चिह्न के अनुरूप होनी चाहिए।
दो इलेक्ट्रोड से इकट्ठे सेल का संभावित अंतर
दो इलेक्ट्रोड से इकट्ठे सेल की क्षमता का उपयोग करके दो अलग-अलग इलेक्ट्रोड क्षमता से निर्धारित किया जा सकता है
या, समकक्ष,
यह गैल्वेनिक सेल के विद्युत संभावित अंतर की IUPAC परिभाषा से अनुसरण करता है,[4] जिसके अनुसार किसी सेल का विद्युत विभवान्तर, गैल्वेनिक सेल के दायीं और बायीं ओर के इलेक्ट्रोडों की विभवों का अंतर होता है। कब ΔVcell धनात्मक है, तो धनात्मक विद्युत आवेश सेल के माध्यम से बाएं इलेक्ट्रोड (एनोड) से दाएं इलेक्ट्रोड (कैथोड) तक प्रवाहित होता है।
यह भी देखें
- पूर्ण इलेक्ट्रोड क्षमता
- विद्युतीय संभाव्यता
- गलवानी क्षमता
- नर्नस्ट समीकरण
- अत्यधिक क्षमता
- वोल्टेज (वोल्टेज)
- मानक इलेक्ट्रोड क्षमता
- मानक इलेक्ट्रोड क्षमता की तालिका
- थर्मोडायनामिक गतिविधि
- वोल्टा क्षमता
संदर्भ
- ↑ C.A. Hamel, "The Encyclopedia of Electrochemistry", Reinhold Publishing Corporation, New York-Chapman & Hall Ltd., London, 1964, p. 429–431.
- ↑ P. van Rysselberghe, "Bericht der Kommission für electrochemische Nomenklatur und Definitionen", Z. Electrochem., 58 (1954), 530–535.
- ↑ Anson, Fred C. "Common sources of confusion; Electrode Sign Conventions," J. Chem. Educ., 1959, 36, p. 394.
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "electric potential difference, ΔV of a galvanic cell". doi:10.1351/goldbook.E01934
