Редокс-реакции (окисление-восстановление) и электродные потенциалы тесно связаны между собой. В процессе редокс-реакций происходит передача электронов между реагентами: один из них окисляется (отдает электроны), а другой восстанавливается (принимает электроны). Электродный потенциал показывает способность вещества принимать или отдавать электроны. Это значение является важным фактором для оценки направленности реакции и величины электрического тока, генерируемого в гальваническом элементе.

Пример расчета напряжения гальванического элемента

Рассмотрим гальванический элемент, в котором происходят следующие полуреакции:

В анодной реакции окисляется цинк (Zn):
[
\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2\text{e}^-
]
Электродный потенциал для этой реакции (E°) составляет -0.76 В.

В катодной реакции восстанавливается медь (Cu²⁺):
[
\text{Cu}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu}
]
Электродный потенциал для этой реакции (E°) составляет +0.34 В.

Теперь мы можем рассчитать общее напряжение (ЭДС) гальванического элемента, используя формулу:
[
E{\text{cell}} = E{\text{катод}} - E_{\text{анод}}
]

В нашем случае:

Подставим значения в формулу:
[
E_{\text{cell}} = +0.34 \, \text{В} - (-0.76 \, \text{В}) = +0.34 \, \text{В} + 0.76 \, \text{В} = +1.10 \, \text{В}
]

Таким образом, ЭДС гальванического элемента, в котором происходит реакция окисления цинка и восстановления меди, составляет 1.10 В. Это напряжение указывает на то, что элемент способен генерировать электрический ток.