Za opću reakciju nekog redoks-sustava
ovisnost elektrodnog potencijala redoks sustava o aktivitetu oksidiranog i reduciranog oblika u otopini daje nam Nernstova jednadžba za elektrodni potencijal:
gdje je E = elektrodni potencijal redoks-sustava
E° = standardni elektrodni potencijal redoks-sustava
R = univerzalna plinska konstanta
T = termodinamička temperatura
F = Faradayeva konstanta
z = broj elektrona koji se izmjenjuju u redoks-reakciji
aO = aktivitet oksidiranog oblika
aR = aktivitet reduciranog oblika
n = stehiometrijski koeficijent oksidiranog oblika
m = stehiometrijski koeficijent reduciranog oblika
Elektrodni ili redoks potencijal je potencijal reverzibilne oksidacijsko-redukcijske elektrode mjeren s obzirom na referentnu elektrodu te korigiran s obzirom na standardnu vodikovu elektrodu u danom elektrolitu.
Lennard-Jonesov potencijal (ili 12-6 potencijal) jednostavni je matematički model koji opisuje interakciju dva nevezana neutralna atoma (poznatu kao van der Waalsova interakcija). Predložio ga je 1924. britanski fizičar Sir John Edward Lennard-Jones (1894-1954). Lennard-Jonesov potencijal opisan je slijedećom reakcijom
gdje je: V potencijalna energija između dva atoma ili molekule, ε je dubina bunara i mjera je koliko jako dvije čestice privlače jedna drugu, σ je udaljenost na kojoj je potencijalna energija između dvije čestice jednaka nuli, r je udaljenost dvije čestice mjerena od centra jedne do centra druge čestice.
Potencijalna energija (Ep) jest energija pohranjena unutar tijela ili sustava kao posljedica mjesta, oblika ili stanja (uključuje gravitacijsku, električnu, nuklearnu i kemijsku energiju). Gravitacijska potencijalna energija je energija povezana sa stanjem razdvojenosti tijela koja se međusobno privlače gravitacijskom silom. Elastična potencijalna energija povezana je sa stanjem sabijenosti ili rastegnutosti elastičnog tijela (poput opruge). Toplinska energija povezana je s nasumičnim gibanjem atoma i molekula u tijelu.
Negativan pol članka je onaj polučlanak u elektrokemijskom članku koji ima negativniji elektrodni potencijal.
Prenapon (η) je razlika između teorijskog potencijala članka i njegova stvarnog potencijala koji je potreban da bi se dana tvar izlučila na elektrodi pri određenoj struji. Vrijednost ovisi o elektrodnom materijalu i o gustoći struje.
Pozitivni pol je onaj polučlanak u elektrokemijskom članku koja ima pozitivniji elektrodni potencijal.
Galvanski članak (naponski članak, Voltin članak) jest elektrokemijski članak u kojem se kemijska energija spontano pretvara u električnu. Galvanski članak sastoji se od dva polučlanka, a svaki polučlanak od elektrode uronjene u elektrolit. Elektrolit može biti zajednički za obje elektrode ili različit za svaku elektrodu. Dva elektrolita odvajamo polupropusnom membranom ili ih spajamo elektrolitskim mostom. Ako se elektrode povežu nekim vodičem, elektroni putuju kroz vodič od negativnog pola prema pozitivnom polu.
Danielov članak je primjer galvanskog članka. Sastoji se od bakrene i cinkove elektrode, a kao elektrolit služe otopine bakrova(II) sulfata i cinkova sulfata odijeljene polupropusnom membranom. Kada se elektrode spoje električnim vodičem kroz strujni krug će proteći električna struja. Na negativnom polu (cinkovoj elektrodi) zbiva se proces oksidacije A na pozitivnom polu (bakrenoj elektrodi) zbiva se proces redukcije.
Elektromotornu silu galvanskog članka možemo izračunati iz razlike redoks potencijala tvari koja se reducirala (bakra) i tvari koja se oksidirala (cinka).
Galvanski članak može se shematski prikazati upotrebom okomite crte. Uobičajeno je da se oksidirana vrsta piše s lijeve strane.
Ime je dobila u čast talijanskog znanstvenika i liječnika Luigia Galvania (1737.-1798.).
Standardna vodikova elektroda sastoji se od elektrode od spužvaste platine uronjene u otopinu vodikovih iona aktiviteta 1 kroz koju se propušta plinoviti vodik pod tlakom od 101 325 Pa. Standardna vodikova elektroda u članku dogovorno se prikazuje uvijek lijevo
Redoks-potencijal standardne vodikove elektrode, pri svim temperaturama, dogovorno je uzet kao 0.
Energija aktivacije ili energija aktiviranja reakcije (Ea) energija je koju je potrebno dovesti molekulama da međusobno reagiraju. Da bi molekule kemijski reagirale, moraju se sudariti, ali međusobno mogu reagirati samo one molekule koje imaju veću energiju od energije aktiviranja. U kemijskoj kinetici energija aktivacije je visina potencijalne barijere koja odvaja produkte od reaktanata. Što je energija aktivacije veća, to manji broj molekula može prijeći vrh energetske barijere i reakcija je sporija.
Generalić, Eni. "Potencijal članka." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav