السلسلة الكهروكيميائية Electrochemical Series
– السلسلة الكهروكيميائية هو ترتيب للمواد وفق نشاطها الكيميائي بالاعتماد على جهود الاختزال المعيارية.
– رتبت جھود الأقطاب القیاسیة والتي یرمز لھا بالرمز Eο في الجداول بناءً على التناقص في قیم جھود تفاعلات الإختزال (جدول ١) ، أي التزاید في الإیجابیة. وعند كتابة تفاعل أكسدة فإن قیمة الجھد تساوي لما ھو مكتوب في جداول الإختزال إلا أنھا بعكس الإشارة.
– ترتیب الجداول بناء على جھود الإختزال ((reduction potential سبقه ترتیب الجداول بناء على جھود الأكسدة (Oxidation Potential) وفیه ترتب الجھود بصورة معاكسة لجھود الإختزال أي یبدأ بالأقطاب الأكثر إیجابیة ثم تتناقص قیمة الأكسدة.
– تسمى الجداول المؤلفة من جھود اختزال أو جھود أكسدة بالسلسلة الكھروكیمیائیة، أو سلسلة الإزاحة، أو سلسلة القوة الدافعة الكھربیة.
– السلسلة الكهروكيميائية هو ترتيب للمواد وفق نشاطها الكيميائي بالاعتماد على جهود الاختزال المعيارية.
– رتبت جھود الأقطاب القیاسیة والتي یرمز لھا بالرمز Eο في الجداول بناءً على التناقص في قیم جھود تفاعلات الإختزال (جدول ١) ، أي التزاید في الإیجابیة. وعند كتابة تفاعل أكسدة فإن قیمة الجھد تساوي لما ھو مكتوب في جداول الإختزال إلا أنھا بعكس الإشارة.
– ترتیب الجداول بناء على جھود الإختزال ((reduction potential سبقه ترتیب الجداول بناء على جھود الأكسدة (Oxidation Potential) وفیه ترتب الجھود بصورة معاكسة لجھود الإختزال أي یبدأ بالأقطاب الأكثر إیجابیة ثم تتناقص قیمة الأكسدة.
– تسمى الجداول المؤلفة من جھود اختزال أو جھود أكسدة بالسلسلة الكھروكیمیائیة، أو سلسلة الإزاحة، أو سلسلة القوة الدافعة الكھربیة.
ملاحظات هامة على السلسلة الكهروكيميائية
(1) كلما نقصت جھود الإختزال القیاسیة للأقطاب كلما كانت قابلیة المادة للأكسدة أعلى من قابلیتھا للإختزال (تزداد قدرتھا كعوامل اختزال). ومن جدول السلسلة الكھروكیمیائیة فإن أقوى العوامل المختزلة (أسھل العناصر أكسدة) ھو اللیثیوم (Li)
كلما قلت قیمة جھد الإختزال كلما زادت قوة المادة كعامل مختزل
(2) كلما زادت قیم جھود الإختزال للأقطاب كلما كانت قابلیة المادة للإختزال أعلى من قابلیتھا للأكسدة (تزداد قدرتھا كعوامل أكسدة). وأقوى العوامل المؤكسدة (أسھل العناصر اختزالاً) ھو الفلور F2
كلما زاد قیمة جھد الإختزال كلما زادت قوة المادة كعامل مؤكسد
(3) في أي نظام (خلیة كھروكیمیائیة) یحتوي على قطبین، فإن القطب ذو جھد الإختزال الأكبر یمثل المھبط، ویمثل الى جھة الیمین في ھندسة الخلیة، بینما القطب ذو جھد الإختزال الأصغر فیمثل المصعد، ویمثل الى الجھة الیسار.
(4) یحدد القطب الذي یحدث له أكسدة والذي یحدث له اختزال من خلال قیم جھود الإختزال وفقاً للعلاقة التالیة:
(1) كلما نقصت جھود الإختزال القیاسیة للأقطاب كلما كانت قابلیة المادة للأكسدة أعلى من قابلیتھا للإختزال (تزداد قدرتھا كعوامل اختزال). ومن جدول السلسلة الكھروكیمیائیة فإن أقوى العوامل المختزلة (أسھل العناصر أكسدة) ھو اللیثیوم (Li)
كلما قلت قیمة جھد الإختزال كلما زادت قوة المادة كعامل مختزل
(2) كلما زادت قیم جھود الإختزال للأقطاب كلما كانت قابلیة المادة للإختزال أعلى من قابلیتھا للأكسدة (تزداد قدرتھا كعوامل أكسدة). وأقوى العوامل المؤكسدة (أسھل العناصر اختزالاً) ھو الفلور F2
كلما زاد قیمة جھد الإختزال كلما زادت قوة المادة كعامل مؤكسد
(3) في أي نظام (خلیة كھروكیمیائیة) یحتوي على قطبین، فإن القطب ذو جھد الإختزال الأكبر یمثل المھبط، ویمثل الى جھة الیمین في ھندسة الخلیة، بینما القطب ذو جھد الإختزال الأصغر فیمثل المصعد، ویمثل الى الجھة الیسار.
(4) یحدد القطب الذي یحدث له أكسدة والذي یحدث له اختزال من خلال قیم جھود الإختزال وفقاً للعلاقة التالیة:
(5) إشارة جهد الإختزال وجهد الأكسدة
(أ) إذا كانت قیمة جھد الإختزال للقطب بالموجب (أكبر من الصفر) فإنه مقارنة بأیون الھیدروجین (الذي جھد اختزاله یساوي الصفر) یصبح سھل الإختزال (إذا كان على صورة أیونات) وصعب التأكسد (إذا كان على صورة صلبة أو أیونیة لھا أكثر من تكافؤ) ولذلك یصبح أقل نشاطاً من الھیدروجین، أي لا یستطیع أن یحل محل الھیدروجین في مركباته مثل الماء والأحماض في الظروف العادیة
(أ) إذا كانت قیمة جھد الإختزال للقطب بالموجب (أكبر من الصفر) فإنه مقارنة بأیون الھیدروجین (الذي جھد اختزاله یساوي الصفر) یصبح سھل الإختزال (إذا كان على صورة أیونات) وصعب التأكسد (إذا كان على صورة صلبة أو أیونیة لھا أكثر من تكافؤ) ولذلك یصبح أقل نشاطاً من الھیدروجین، أي لا یستطیع أن یحل محل الھیدروجین في مركباته مثل الماء والأحماض في الظروف العادیة
على سبیل المثال النحاس الذي جھد اختزاله EoCu+2/Cu = +0.337 V لا یستطیع طرد الھیدروجین (من محالیله والذي یكون على صورة أیونات ھیدروجین لأن جھد اختزال النحاس أكبر من الصفر:
❤1