Potencial de reducción
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El Potencial de reducción es la cuantificación de la tendencia a que tiene una molécula o elemento químico a tomar electrones, es decir, a reducirse. Para que esto ocurra debe existir otra molécula o elemento que le ceda electrones, esto es: que se oxide. El potencial de reducción se mide frente a un valor considerado cero por convenio que es el de reducción del hidrógeno.
Una reacción redox es la suma de dos semirreacciones: la que se produce en el cátodo (reducción) y la del ánodo (oxidación). Así, el potencial de la pila(Eº) vendrá dado por la diferencia de los dos potenciales de semireacción:
Eº pila = Eº reducción - Eº oxidación
O lo que es lo mismo:
Eº Celda = Eº cátodo - Eº ánodo
Los potenciales no se pueden medir de forma absoluta, por lo cual la medida se hace frente a un electrodo de potencial conocido, llamado electrodo de referencia. El signo del potencial depende del sentido en que transcurra la reacción del electrodo. Por convenio, los potenciales de electrodo están tabulados para la semirreacción de reducción. El potencial es entonces positivo, cuando la reacción que se da en el electrodo (enfrentado al de referencia) es la reducción, y es negativo cuando es la oxidación. El electrodo más común que se toma como referencia para tabular potenciales de electrodo es el del par H+(ac, 1M)/H2 (1 atm), que se denomina electrodo de referencia o normal de hidrógeno, al cual se le ha asignado por convenio el valor de 0 V.
También puede construirse una escala de potenciales de electrodo tomando cualquier otro electrodo de referencia. En esta práctica se va a considerar como electrodo de referencia el par Cu2+ (ac)/Cu0. Este par se enfrentará al formado por otros metales y sus correspondientes iones en disolución, obteniéndose así una escala de potenciales de reducción equivalente a la escala electroquímica, que está tabulada a continuación:
| Oxidante | E0 (V) | Reductor |
|---|---|---|
| F2 | +2.87 | F- |
| S2 | +2.10 | SO42- |
| MnO4- | +1.69 | MnO2 |
| MnO4- | +1.51 | Mn2+ |
| Au3+ | +1.50 | Au |
| PbO2 | +1.45 | Pb2+ |
| Cl2 (aq) | +1.39 | Cl- |
| Cr2O72- | +1.33 | Cr3+ |
| O2 (g) | +1.23 | H2O |
| Br2 | +1.07 | Br- |
| NO3- | +0.96 | NO(g) |
| Ag+ | +0.80 | Ag |
| Fe3+ | +0.77 | Fe2+ |
| I2 (aq) | +0.62 | I- |
| Cu2+ | +0.34 | Cu |
| CH3CHO | +0.19 | CH3CH2OH |
| SO42- | +0.17 | SO2 |
| S4O62- | +0.09 | S2O32- |
| H3O+ | 0.00 | H2 (g) |
| CH3CO2H | -0.12 | CH3CHO |
| Pb2+ | -0.13 | Pb |
| Sn2+ | -0.14 | Sn |
| Ni2+ | -0.23 | Ni |
| Cd2+ | -0.40 | Cd |
| Fe2+ | -0.44 | Fe |
| Zn2+ | -0.76 | Zn |
| Al3+ | -1.66 | Al |
| Mg2+ | -2.37 | Mg |
| Na+ | -2.71 | Na |
| Ba2+ | -2.90 | Ba |
| K+ | -2.92 | K |
| Li+ | -3.02 | Li |
