Що таке спонтанність окислювально-відновних реакцій на основі клітинного потенціалу?

Потенціали комірки та електрода визначають спонтанність окисно-відновних реакцій. Помічено, що спонтанні реакції показують позитивний клітинний потенціал, тоді як неспонтанний процес демонструє негативний клітинний потенціал. Якщо сума електродних потенціалів позитивна, то реакцію називають спонтанною.

Арифметичний знак потенціалу клітини вказує на спонтанність реакції клітини, з позитивними значеннями для спонтанних реакцій і негативними значеннями для неспонтанних реакцій (спонтанних у зворотному напрямку).

Якщо різниця потенціалів цієї комірки додатна (Eright – Eleft >0), електрони будуть текти через зовнішній контур від Pt/H2 електрода до M електрода, і реакція комірки буде спонтанно відбуватися в зазначеному напрямку.

Спонтанні реакції є реакції, в яких для перебігу реакції не застосовується зовнішня сила. Якщо стандартний електродний потенціал окисно-відновної реакції позитивний, то реакція буде проходити в прямому напрямку і матиме спонтанний характер.

Потенціал елемента визначається як різниця потенціалів, пов’язана з гальванічним елементом, який працює оборотно. Якщо потенціал клітини негативний (delta G = -nFEcell), то вільна енергія Гіббса негативна і реакція є спонтанною з утворенням продуктів.

Якщо ΔG<0, то реакція клітини спонтанна. Також E0cell комірки має бути позитивним.