標準酸化還元電位

電位は常に二つの極の間の電位差として測定されます。
そのため、1つの半反応の電位を定義することはできません。そのため、
$$\rm 2H^+ + 2e^- ⇄ H_2$$の電位を基準、つまり0Vとして定め、他の半反応の電位を相対値として表すことが約束されています。

これを、標準酸化還元電位といいます。

なぜ、「標準」とつくかというと、
半反応において、かかわる物質の濃度が変化すると、対応する電位も変化するため、標準酸化還元電位は、関わる全ての物質を標準濃度条件下したときの反応で得られる電位を測ったものであるからです。

この標準濃度は溶液では1mol dm-3, 気体では 1atmとなっています。

また、半反応式の中には、
$$\rm O_2 + 2H^+ + 2e^- ⇄ H_2O_2$$のように、対象となる酸化体や還元体以外に、水素イオン$\rm H^+$や水酸化物イオン$\rm OH^-$などが含まれてていることもあります。

このような場合、水素イオンや水酸化物イオンの濃度も1mol dm-3として、標準酸化還元電位は定められています。

もう一つ重要なこととしては、標準酸化還元電位に対応する半反応式はすべて還元反応として記載することが国際的に定められています。(1953年・IUPACにて)
下の例題でそのことを確認してください。

例題
ハロゲン化物イオンを還元作用の強い順番に並べよ。
ただし、
$\rm F_2 + 2e^- ⇄ 2F^-$の標準酸化還元電位は$E\stst=+2.87[\rm V]$
$\rm Cl_2 + 2e^- ⇄ 2Cl^-$の標準酸化還元電位は$E\stst=+1.36[\rm V]$
$\rm Br_2 + 2e^- ⇄ 2Br^-$の標準酸化還元電位は$E\stst=+1.09[\rm V]$
$\rm I_2 + 2e^- ⇄ 2I^-$の標準酸化還元電位は$E\stst=+0.54[\rm V]$
である。
解答
対象物質が電子を受け取るというのが還元の定義のひとつである。よって、還元作用とは、対象物質を還元させる作用であるから、電子を放出する力が大きいほど還元作用が大きいと言える。つまり、標準酸化還元電位が小さいほど、還元作用が大きい。したがって、ハロゲン化物の還元作用は強い順に
$$\rm I^- > Br^- > Cl^- > F^-$$となる。
スポンサーリンク