Elektrokeemiline potentsiaal

Elektrokeemiline potentsiaal on elektrilaengut kandvatest osakestest ja kvaasiosakestest (elektronidest, ioonidest) koosneva termodünaamilise süsteemi keemiline potentsiaal.

Termini võttis kasutusele Inglise keemik Edward A. Guggenheim 1929. aastal seoses sellega, et elektrokeemilises potentsiaalis oli hakatud eristama elektrilist ja mitteelektrilist osa. Teoreetilisest vaatekohast on see jaotus formaalne, sest laengukandjad on mõlemal juhul samad ning seega pole võimalik jaotada potentsiaali keemiliseks ja elektriliseks komponendiks. Niisugune eristamine osutub praktiliselt siiski otstarbekaks niisuguste laengukandjate nagu elektronide ja positronide korral, sest väikese massi tõttu on nende mitteelektriline osa elektrokeemilises potentsiaalis kaduvväike.

Elektrokeemilise potentsiaali füüsikaline mõte seisneb selles, et selle muut (juurdekasv) $\mathrm{\Delta }\mu$ on võrdne tööga, mis on vajalik süsteemi viimiseks olekust $1$ olekusse $2$ koos keemilise, osmootse ja elektrilise energia muutusega:

$\mathrm{\Delta }\mu ={\mu }_2-{\mu }_1+RT\ln \frac{C_2}{C_1}+zF({\phi }_2-{\phi }_1),$

kus

${\mu }_2,{\mu }_1$ on keemilised potentsiaalid olekutes $2$ ja $1$;

$R$ on universaalne gaasikonstant;

$T$ on absoluutne temperatuur;

$C_1,C_2$ on moolkontsentratsioonid;

$z$ on iooni laeng (elementaarlaengu ühikutes);

$F=N_{a}e=9,65\cdot 10^7$ (C/mol) on Faraday konstant;

${\phi }_2-{\phi }_1$ on lahuse potentsiaalide vahe.

Vaata ka

• Keemiline potentsiaal
• Gibbsi vabaenergia