산화환원전위
[ oxidation-reduction potential , 酸化還元電位 ]
- 요약
어떤 물질이 산화되거나 환원되려는 경향의 세기를 나타내는 것이다.
ORP라고도 한다. 어떤 물질이 전자를 잃고 산화되거나 또는 전자를 받고 환원되려는 경향의 강도를 나타내는 것으로, 이것을 알면 어떤 화학반응의 내용을 예측할 수 있다. 산화환원전위의 측정은 산화환원 가역 평형상태에 있는 수용액에 부반응성 전극을 주입시켜서 발생하는 전위를 측정하는 것이다.
즉 산화체와 환원체가 존재하는 용액(예를 들면, 철(Ⅲ)이온 Fe3++과 철(Ⅱ)이온 Fe2+ 또는 산소와 물 등) 속에, 그 용액에 침식되지 않는 전극(백금 등)을 담갔을 때, 그 전극과 용액 사이에 생기는 전위를 말한다. 실제로는 그대로 측정할 수 없으므로 또 하나의 전극인 표준 수소전극을 넣어, 두 전극의 전위차를 재어서 구한다.
이때 R을 기체상수, T를 절대온도, n을 전자수, F를 패러데이상수, ar와 a0을 각각 환원체와 산화체의 활성도라고 하면, 산화환원전위 E는,
0이 되어, E=E0이 된다. 이 값, 즉 E0을 표준산화환원전위라고 하는데, 온도가 결정되면 일정한 값을 취하며, 이것이 강할수록 이 계는 강한 산화제가 된다.
한편, 산화체 ·환원체 중 한쪽이 홑원소물질일 때는 전극전위라고 하고, 이것을 차례로 배열해놓은 것을 전기화학렬이라고 한다. 전기화학렬의 경우에는 전위가 높은 계의 금속원소일수록 이온화 경향이 강하다.