Arus elektron yang dihasilkan dalam sel elektrokimia disebabkan oleh perbedaan potensial yang dibuat antara elektroda. Potensi, juga disebut tegangan , dari sel elektrokimia , direpresentasikan sebagai dan berkaitan dengan konsentrasi ion yang ditemukan dalam larutan, selain suhu, dan tekanan parsial gas yang terlibat dalam baterai.. Tegangan bahwa sebuah sel memiliki jika diukur dalam kondisi standar dikenal sebagai potensial standar sel, dan direpresentasikan sebagai Δεº . Kondisi konkret yang perlu dipertimbangkan untuk keadaan standar adalah suhu 25ºC, konsentrasi 1,0 M, tekanan parsial 1 atmosfer untuk gas, dan dalam kasus padatan, bentuk paling stabil untuk suhu tersebut.
Dalam sel Daniell , ketika konsentrasi tembaga sulfat dan seng sulfat 1,0 M, potensial standar bernilai 1,10 V. dapat dianggap sebagai gaya yang mendorong reaksi tipe redoks yang menyebabkan reaktan menjadi produk. Dalam hal ini, nilai adalah representasi dari kecenderungan seng untuk kehilangan elektron dan kecenderungan simultan ion tembaga untuk menerimanya, yaitu gaya yang dimiliki seng sebagai zat pereduksi dan gaya ion tembaga. sebagai oksidan.
Agar dapat membandingkan, akan lebih mudah untuk memiliki nilai individual dari potensial standar setiap setengah sel. Namun, tidak mungkin untuk secara eksperimental mengukur potensial yang terkait dengan setengah reaksi individu, karena sel elektrokimia memiliki dua setengah sel. Artinya, tidak mungkin untuk mendapatkan nilai absolut dari potensi individu setiap setengah sel; Namun, nilai relatif dari potensial standar setengah sel dapat diberikan, karena dengan konvensi, potensi elektroda tertentu diberi nilai nol.
Setengah sel yang diambil sebagai contoh atau referensi adalah elektroda hidrogen. Ini dibentuk oleh lembaran platina, yang dilapisi dengan platina halus, direndam dalam larutan 1,0 molar ion H +, di mana gas hidrogen menggelembung melalui tabung kaca dengan tekanan atmosfer. Dalam kondisi seperti itu, elektroda hidrogen diberi potensial standar 0,00 volt. Reaksi terjadi pada permukaan elektroda:
H2 (g) 2 H + (1M) + 2e-
Untuk memberikan potensial reaksi standar ke setengah sel lainnya, hanya perlu membangun sel dengan elektroda hidrogen standar dan setengah sel lainnya. Karena potensial standar dari elektroda hidrogen normal adalah 0,00 V, tegangan yang diukur secara eksperimental akan menjadi potensial standar dari setengah sel yang sedang kita pelajari.
Jika kita menggunakan sel tembaga dan sel seng sebagai contoh, kita mengamati bahwa elektroda hidrogen standar berperilaku berbeda untuk kedua sel, bertindak sebagai anoda dalam sel tembaga, sedangkan di sel seng bertindak sebagai katoda.
Perilaku yang beragam dari elektroda hidrogen membuatnya perlu untuk menetapkan kriteria untuk dapat memperbaiki tanda nilai yang diukur dari potensial standar setengah sel tertentu.
Kesepakatan telah dibuat yang mempertimbangkan potensi ketika setengah reaksi terjadi dalam arah reduksi. Potensial ini dikenal sebagai potensial reduksi standar dan dilambangkan dengan Mn + / M
Mn + + ne- → M Mn + / M
Reaksi global yang dipicu dalam sel tembaga memberi tahu kita bahwa ion tembaga tereduksi lebih mudah daripada ion H + dalam kondisi standar dan, mengikuti konvensi, potensial reduksi standarnya diberi nilai positif.
Sebaliknya, reaksi global yang terjadi dalam baterai seng menunjukkan bahwa, dalam kondisi standar, reduksi ion seng lebih sulit daripada ion H +, yang menurut konvensi memiliki potensial reduksi standar dengan nilai negatif…