جهد القطب هو الفرق في الجهود الكهروستاتيكية بين المنحل بالكهرباء والقطب. يرجع ظهور مثل هذه الإمكانات إلى الفصل المكاني للشحنات ، والتي لها علامات معاكسة عند حدود فصل الطور مع تكوين طبقة كهربائية مزدوجة.
يرتبط الفصل المكاني للشحنات عند الحدود بين قطب كهربائي ومحلول إلكتروليت بظواهر مثل انتقال الأيونات من المعدن إلى المحلول في عملية إنشاء التوازن الكهروكيميائي ، وكذلك امتصاص الأيونات من المنحل بالكهرباء على سطح القطب ؛ إزاحة الغاز خارج الشبكة البلورية الأيونية موجبة الشحنة ؛ امتزاز غير كولوم للأيونات أو الجزيئات السائلة على قطب كهربائي. نظرًا للظاهرتين الأخيرتين ، فإن جهد القطب لا يساوي الصفر أبدًا ، حتى لو كانت شحنة سطح المعدن صفرًا. لم يتم تحديد القيمة المطلقة لإمكانات قطب كهربائي واحد ؛ ولهذا الغرض ، يتم استخدام طريقة مقارنة الإلكترودات المرجعية والاختبار. إمكانات الكهربائييساوي حجم القوة الدافعة الكهربائية (EMF) التي تم الحصول عليها في الدائرة الكهروكيميائية.
بالنسبة للحلول القائمة على الماء ، من المعتاد استخدام أقطاب الهيدروجين. تُستخدم العناصر القياسية من هذا النوع كمعايير للقياسات الكهروكيميائية المختلفة ، وكذلك في الأجهزة الجلفانية. قطب الهيدروجين هو سلك أو لوحة معدنية تمتص غاز الهيدروجين جيدًا (غالبًا ما يستخدم البلاديوم أو البلاتين). يتم تشبع مثل هذا السلك المعدني بالهيدروجين عند الضغط الجوي ، وبعد ذلك يتم غمره في محلول مائي غني بأيونات الهيدروجين. تتناسب إمكانات هذه اللوحة مع تركيز الأيونات في المحلول. العنصر هو معيار ، يتم قياس جهد القطب لتفاعل كيميائي بالنسبة له.
عند تجميع الخلايا الجلفانية على أساس الهيدروجين والأجهزة القابلة للاكتشاف ، يحدث تفاعل (قابل للعكس) على سطح معدن مجموعة البلاتين ، مما يعني إما عملية الاختزال أو الأكسدة. يعتمد نوع العملية على إمكانية التفاعل المستمر للعنصر الذي يتم تحديده. تُؤخذ إمكانات قطب الهيدروجين مساوية للصفر عندما يكون ضغط الهيدروجين هو جو واحد ، وتركيز البروتون في المحلول هو مول واحد لكل لتر ، ودرجة الحرارة 298 كلفن إذا كان العنصر قيد الدراسة تحت ظروف مرجعية ، فهذا يعني ، عندما يكون نشاط الأيونات التي تؤثر على الجهد واحدًا ، وضغط الغاز - 0 ، 101 ميجا باسكال ، فإن قيمة هذا الجهد تسمى المعيار.
قياس EMFالقطب الكهربائي الجلفاني في ظل الظروف القياسية ، احسب جهد القطب القياسي للتفاعل الكيميائي. عادةً ما يتم قياس هذه القيمة في ظل الظروف التي تكون فيها جميع الأنشطة الديناميكية الحرارية للتفاعل المحدد المحتمل مساوية للوحدة ، وضغط الغاز هو 0.01105 باسكال. تعتبر إمكانات العنصر قيد الاختبار موجبة إذا تحركت الإلكترونات في وضع "المصدر الحالي" من اليسار إلى اليمين في الدائرة الخارجية ، وتتحرك الجسيمات المشحونة إيجابياً في الإلكتروليت.
