الاختزال

جهد الاختزال في الكيمياء الكهربية (بالإنجليزية: Reduction potential) لنظام كهركيميائي هو جهد اختزال أحد المواد مقاسا في الظروف القياسية بالمقارنة بنصف خلية قياسية. في الأنظمة الحيوية (البيولوجية) يعرف جهد الاختزال القياسي عند قيمة pH= 7,0 ويقاس بالمقارنة ب قطب قياسي للهيدروجين وضغط جزئي للهيدروجين قدره 1 ضغط جوي. (القيمة pH= 7,0 تسمى بالعربية أس هيدروجيني أو باهاء ، وعندما يكون "الأس الهيدروجيني" مساويا 7 يكون الماء نقيا متعادلا ، أي لا حمضي ، ولا قلوي).


يمكن تقسيم تفاعل أكسدة-اختزال إلى نصفي تفاعل. في أحد نصفي التفاعل تحدث عملية أكسدة يحركها جهد أكسدة ، وفي نصف التفاعل الآخر تجري عملية اختزال يحركها جهد اختزال. ويمكن وصف جهد الاختزال بأنه جهد أكسدة ولكن مع تغيير إشارته.[1]
[عدل]اختيار الظروف القياسية : الجهود القياسية



إلى اليسار : المادة الأولية برمنجنات البوتاسيوم. تنتج منجنات خضراء بحسب قيمة pH (في الوسط) ، أو منجنات بنية اللون (إلى اليمين). أما إذا كان المحلول محلولا حمضيا فتظهر منجنات لونها أحمر فاتح.
نظرا لاعتماد جهد الاختزال على ظروف الضغط ودرجة الحرارة أو قيمة باهاء pH ، فقد حددت حالة بعينها لإجراء المقارنة ، وهي الظروف التي تعين تحتها أنصاف الأقطاب التي توجد في قائمة الجهود القياسية. في تلك الحالة تسود الظروف القياسية: يبلغ الضغط 1 ضغط جوي ، ودرجة الحرارة 298,15 كلفن ، وفاعلية كيميائية مساوية 1.
مثال:
تعتبر برمنجنات البوتاسيوم مادة مؤكسد شديدة ، وتعتمد شدة أكسدتها وبالتالي جهدها المؤكسد بشدة على قيمة pH. وعندما نخلط برمنجنات البوتاسيوم بمادة اختزال ، تنشأ كاتيونات المنجنيز -II عندما تكون قيمة pH = 1 ، أو ينشأ أكسيد المنغنيز الرباعي عندما يكون pH = 7 ، أو أيونات المنجنيز -(VI) عندما يكون pH = 14.
ويتم حساب جهد الاختزال لمادة عند أي ظروف مغايرة عن الظروف القياسية بواسطة معادلة نرنست.
[عدل]