الفرق الرئيسي بين جهد القطب وإمكانات الخلية هو أن جهد القطب يشير إلى قدرة القطب في الخلية على الاختزال أو التأكسد بينما جهد الخلية هو الفرق بين جهود القطب الكهربائي الموجودة في الكهروكيميائية خلية
جهد القطب وإمكانات الخلية عبارة عن مصطلحات تشرح القوة الدافعة الكهربائية للخلية الكهروكيميائية. يعطي جهد الإلكترود الإمكانات الفولتية لقطب كهربائي واحد بينما يأخذ جهد الخلية في الاعتبار إمكانات القطب لكلا القطبين.
ما هو جهد القطب؟
جهد القطب هو ميل قطب كهربائي في خلية كهروكيميائية للاختزال أو التأكسد. إنها القوة الدافعة الكهربائية للخلية. هناك ثلاثة عوامل تؤثر على قيمة جهد القطب: طبيعة القطب ، وتركيز الأيونات في المحلول الإلكتروليتي ودرجة الحرارة. بالنسبة لأي خلية كهروكيميائية ، يكون إجمالي الجهد هو مجموع جهود القطب الكهربائي للقطبين. يمكننا أن نشير إلى إمكانات القطب الكهربائي كـ E. ومع ذلك ، لا يمكننا قياس جهد القطب الكهربائي في عزلة. يجب أن يقاس في تفاعل مع بعض الأقطاب الكهربائية الأخرى.
الشكل 01: خلية كهروكيميائية بسيطة
علاوة على ذلك ، يعتمد جهد القطب على تركيزات الأقطاب ، ودرجة حرارة الخلية الكهروكيميائية ، وكذلك الضغط (إذا كانت الخلية تحتوي على أقطاب غازية). بشكل عام ، يتم قياس جهود القطب فيما يتعلق بقطب قياسي.
القطب القياسي النموذجي هو قطب الهيدروجين وإمكانات القطب الكهربائي الخاصة به تؤخذ على أنها صفر. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن نستخدم الشروط الديناميكية الحرارية القياسية من أجل قياس الإمكانات ؛ خلاف ذلك ، لا يمكننا الحصول على القيمة المحتملة الدقيقة لأن جهد القطب يعتمد على درجة الحرارة والضغط وما إلى ذلك. هنا ، تتضمن الظروف الديناميكية الحرارية القياسية القياس مقابل قطب هيدروجين ، محلول إلكتروليتي بتركيز 1 مول / لتر ، ضغط 1 أجهزة الصراف الآلي ، ودرجة حرارة 25 درجة مئوية.
ما هي إمكانات الخلية؟
يشير جهد الخلية إلى إجمالي الجهد الفولتية للخلية الكهروكيميائية التي تحتوي على قطبين. هنا ، يجب أن يكون للخلايا الكهروكيميائية تفاعلان نصفي منفصلان يحدثان بالتوازي مع بعضهما البعض ، وبعد ذلك ، يكون جهد الخلية كما يلي:
Eخلية=احتمال الأكسدة + احتمال الاختزال
لذلك ، فإن إمكانات الخلية هي مجموع جهد القطب السالب وإمكانات القطب الموجب. تختلف الخلية الفولتية الحقيقية عن الظروف القياسية. لذلك ، نحتاج إلى ضبط القيمة التجريبية للحصول على القيمة القياسية. وهي كالتالي:
Eخلية=E0خلية- (RT / nF) lnQ
حيث Ecellهي إمكانات الخلية التجريبية ، E0خليةهي إمكانات الخلية القياسية ، R هو الثابت العالمي ، T هي درجة الحرارة ، n هي مولات الإلكترونات المتبادلة في نصف تفاعلات ، F هي ثابت فاراداي و Q هي حاصل التفاعل الديناميكي الحراري.
ما هو الفرق بين جهد القطب وإمكانات الخلية؟
الفرق الرئيسي بين جهد القطب وإمكانات الخلية هو أن جهد القطب يشير إلى قدرة القطب في الخلية على الاختزال أو التأكسد بينما جهد الخلية هو الفرق بين جهود القطب الكهربائي الموجودة في الكهروكيميائية زنزانة. لذلك ، يعطي جهد القطب الجهد الكهربائي لقطب كهربائي واحد بينما يأخذ جهد الخلية كلا القطبين في الاعتبار.
علاوة على ذلك ، هناك اختلاف مهم آخر بين جهد القطب وإمكانات الخلية وهو أنه من المستحيل قياس جهد القطب لأنه قيمة نسبية ، ولكن يمكن قياس جهد الخلية بسهولة لأننا نحتاج إلى إيجاد الفرق في جهود القطب ، وهي قيم نسبية.
ملخص - جهد القطب مقابل إمكانات الخلية
تتم مناقشة إمكانات القطب وإمكانات الخلية في إطار الكيمياء الكهربية ، فيما يتعلق بالخلايا الكهروكيميائية. الفرق الرئيسي بين جهد القطب وإمكانات الخلية هو أن جهد القطب يشير إلى قدرة القطب في الخلية على الاختزال أو التأكسد بينما جهد الخلية هو الفرق بين جهود القطب الكهربائي الموجودة في الخلية الكهروكيميائية.
