A redoxpotenciál ( a redoxpotenciál az angol redox - redukciós - oxidációs reakcióból , Eh vagy Eh ) egy kémiai anyag elektronkötési képességének mértéke ( visszanyerés [ 1 ] ). A redoxpotenciált millivoltban (mV) fejezzük ki. Példák a redox elektródákra: Pt/Fe 3+ , Fe 2+ .
A redoxpotenciál az az elektromos potenciál , amely akkor keletkezik, amikor platinát vagy aranyat ( inert elektród ) redox közegbe merítenek , azaz olyan oldatba , amely redukált vegyületet (A vörös ) és oxidált vegyületet (A ox ) is tartalmaz. Ha a redukciós félreakciót a következő egyenlet képviseli :
Egy ökör + n e − → Egy vörös ,
akkor a redoxpotenciál mennyiségi függését a reagáló anyagok koncentrációjától (pontosabban aktivitásától ) a Nernst-egyenlet fejezi ki .
A redoxpotenciált elektrokémiai módszerekkel határozzák meg egy redox funkciójú üvegelektróddal [2] , és millivoltban (mV) adják meg egy standard hidrogénelektródához viszonyítva standard körülmények között .
A biokémiában a reduktív ekvivalens kifejezést gyakran használják egy elektronegyenértékre (elektronra vagy elektronra és protonra stb.) , amely egy donortól egy akceptorhoz kerül. Ez a kifejezés nem mond semmit arról, hogy pontosan mit is adunk át – egy elektront, mint olyant, egy hidrogénatomot , egy hidridiont (H- ) , vagy arról, hogy az átvitel oxigénnel való reakcióban történik-e , ami oxidált termék képződéséhez vezet.
A redukálószer azon képességét, hogy elektronokat adjon át egy oxidálószernek, a redoxpotenciál (standard redukciós potenciál) vagy redoxpotenciál értékével fejezzük ki. A redoxpotenciált az elektromotoros erő (emf) voltban való mérésével határozzuk meg, amely egy olyan félcellában lép fel, amelyben a redukálószer és az oxidálószer 25 °C-on és 7,0 pH-n 1 mol / l koncentrációban van jelen . egyensúly egy elektróddal , amely képes elektronokat fogadni egy redukálószerből és átvinni egy oxidálószerbe. A Н 2 → 2Н + + 2e − reakció redoxpotenciálját szabványként fogadtuk el, amely 1 atmoszféra gáz-halmazállapotú hidrogénnyomáson , 1 mol/liter H + ionkoncentrációnál (ami a pH = értéknek felel meg) 0) és 25 ° C-on, feltételesen nullának kell tekinteni. A biokémiai számítások standardjaként elfogadott pH-érték körülményei között , azaz 7,0 pH mellett a hidrogénelektród (H 2 / 2H + rendszer ) redoxpotenciálja (E °´) –0,42 V.
Redox - potenciálértékek (E°') néhány redox párhoz, amelyek fontos szerepet játszanak az elektronátvitelben a biológiai rendszerekben :
| Redukáló szer | Oxidálószer | E o ', V |
|---|---|---|
| H 2 | 2H + | -0,42 |
| OVER • H + H + | OVER + | -0,32 |
| NADP • H + H + | NADP + | -0,32 |
| Flavoprotein (visszanyert) | Flavoprotein (oxidált) | -0,12 |
| Koenzim Q • H 2 | Koenzim Q | +0,04 |
| Citokróm B (Fe 2+ ) | Citokróm B (Fe 3+ ) | +0,07 |
| Citokróm C1 (Fe 2+ ) | Citokróm C1 (Fe 3+ ) | +0,23 |
| Citokróm A (Fe 2+ ) | Citokróm A (Fe 3+ ) | +0,29 |
| Citokróm A3 (Fe 2+ ) | Citokróm A3 (Fe 3+ ) | +0,55 |
| H2O _ _ | ½ O 2 | +0,82 |
A negatívabb redoxpotenciállal rendelkező rendszer nagyobb mértékben képes elektronokat adni egy pozitívabb redoxpotenciállal rendelkező rendszernek. Például egy NAD • H / NAD + pár , amelynek redoxpotenciálja -0,32 V, az elektronjait a -0,12 V potenciálú flavoprotein ( redukált ) / flavoprotein (oxidált) redoxpárnak adja át, pozitívabb. A víz/oxigén redox-pár redoxpotenciáljának nagy pozitív értéke (+0,82 V) azt jelzi, hogy ennek a párnak nagyon gyenge az elektronadó képessége (vagyis a molekuláris oxigénképző képessége ) nagyon gyenge. Egyébként azt mondhatjuk, hogy a molekuláris oxigénnek nagyon nagy affinitása van az elektronokhoz vagy a hidrogénatomokhoz .