Окислительно-восстановительный потенциал

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 августа 2023 года; проверки требуют 4 правки.
Схема электрохимического элемента.

Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал от англ. redox — reduction-oxidation reaction, Eh или Eh) — мера способности химического вещества присоединять электроны (восстанавливаться[1]). Окислительно-восстановительный потенциал выражают в милливольтах (мВ). Примером окислительно-восстановительного электрода являются: Pt/Fe3+, Fe2+.

Определение величины редокс-потенциала

Окислительно-восстановительный потенциал определяют как

восстановленное соединение (Ared), так и окисленное соединение (Aox). Если полуреакцию восстановления представить уравнением
:

Aox + n·e− → Ared,

то

концентрации (точнее активностей) реагирующих веществ выражается уравнением Нернста
.

Окислительно-восстановительный потенциал определяют электрохимическими методами с использованием стеклянного электрода с red-ox функцией[2] и выражают в милливольтах (мВ) относительно стандартного водородного электрода в стандартных условиях.

Применение в биохимии

В биохимии для обозначения передаваемого от донора к акцептору одного электронного эквивалента (электрона, либо электрона и протона и др.) часто используют термин восстановительный эквивалент. Этот термин ничего не говорит о том, что именно передаётся — электрон как таковой, водородный атом, гидрид-ион (Н-) или же передача происходит в реакции с кислородом, приводящей к образованию окисленного продукта.

Способность восстановителя отдавать

восстановитель и окислитель, присутствующие в концентрациях равных 1 моль/литр при 25°С и рН 7,0, находятся в равновесии с электродом, способным принимать электроны от восстановителя и передавать их окислителю. В качестве стандарта принят редокс-потенциал реакции Н2 → 2Н+ + 2e−, который при давлении газообразного водорода в 1 атмосферу при концентрации ионов Н+ равной 1 моль/литр (что соответствует рН = 0) и при 25°С условно принят за нуль. В условиях значения рН, принятого в качестве стандарта при биохимических расчётах, то есть при рН 7,0 , редокс-потенциал (Е°´) водородного электрода
(системы Н2 /2Н+) равен −0,42 В.

Значения редокс-потенциала (Е°´) для некоторых окислительно-восстановительных пар, играющих важную роль при переносе электронов в биологических системах:

Восстановитель
 Окислитель Ео´, В
Н2 2Н+ -0,42
НАД • Н + Н+ НАД+ -0,32
НАДФ • Н + Н+ НАДФ+ -0,32
Флавопротеин (восст.) Флавопротеин (окисл.) -0,12
Кофермент Q • Н2 Кофермент Q +0,04
Цитохром
B (Fe2+)
Цитохром
B (Fe3+) 		+0,07
Цитохром
C1 (Fe2+)
Цитохром
C1 (Fe3+) 		+0,23
Цитохром
A (Fe2+)
Цитохром
A(Fe3+) 		+0,29
Цитохром
A3 (Fe2+)
Цитохром
A3 (Fe3+) 		+0,55
H2O ½ О2 +0,82

восстановительной паре флавопротеин (восстановл.) / флавопротеин (окислен.), имеющей потенциал −0,12 В, то есть более положительный. Большая положительная величина редокс-потенциала окислительно-восстановительной пары вода/кислород (+0,82 В) указывает на то, что у этой пары способность отдавать электроны (то есть способность образовывать молекулярный кислород) выражена очень слабо. Иначе можно сказать, что у молекулярного кислорода очень велико сродство к электронам или водородным атомам
.

Примечания

  1. ↑ По-английски окислительно-восстановительный потенциал называется также reduction potential, то-есть, буквально, восстановительный потенциал.
  2. ↑ Шульц М. М., Белюстин А. А. Писаревский А. М., Никольский Б. П. Стеклянный электрод, чувствительный к изменению окислительного потенциала. // ДАН СССР. 1964. Т. 154. № 2. С. 404—406

См. также

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Окислительно-восстановительный_потенциал&oldid=144906766