Окисно-відновний потенціал

Окисно-відновний потенціал (синонім редокс-потенціал; від лат. reductio - відновлення і oxydatio - окислення) - потенціал, що виникає на інертному (зазвичай платиновому) електроді, зануреному в розчин, що містить одну або кілька оборотних окисно-відновних систем.
Оборотна окисно-відновна система (редокс-система) являє собою розчин, що містить окислену і відновлену форми речовин, кожна з яких утворюється з іншою за допомогою оборотної окислювально-відновної реакції.
До складу найпростіших редокс-систем входять катіони одного і того ж металу різної валентності, наприклад

або аніони одного і того ж складу, але різної валентності, наприклад

У таких системах окислювально-відновний процес здійснюється перенесенням електронів від відновленої форми до окисленої. До таких редокс-систем відноситься ряд дихальних ферментів, що містять у своєму складі гемин, наприклад цитохромы. Окисно-відновний потенціал таких систем може бути обчислений за формулою Петерса:

де е - О. в. п. у вольтах, Т - температура по абсолютній шкалі, n - число електронів, теряемых однією молекулою або іоном відновленої форми при переході її в окислену форму; [О] і [Red] - молярні концентрації (точніше активності) окисленої і відновленої форм відповідно; е0 - нормальний О. в. в. даної системи, рівний її О. в. п. за умови, що [Ox]=[Red]. Нормальні О. в. п. багатьох редокс-систем можна знайти в фізико-хімічних і біохімічних довідниках.
У багатьох біологічних системах окисно-відновні реакції здійснюються за допомогою переносу від відновленої форми до окисленої не тільки електронів, але і рівного їм числа протонів, наприклад

Величина окисно-відновного потенціалу таких систем визначається не тільки ставленням [Ой] : [Red), але і рН середовища і може бути обчислена за формулою

де рН - водневий показник середовища, е0-нормальний редокс-потенціал системи, рівний О. в. п. її за умови, що [Ой] = = [Red] і рН = 0;інші величини мають ті ж значення, що і в рівнянні (1). О. в. п. біологічних систем, як правило, визначають при рН=7 і величину е0-1,984·10-4·Т·рН позначають через e0. В цьому випадку рівняння (2) приймає вигляд:

Експериментально окислювально-відновний потенціал визначають потенциометрически (див. Потенціометрія). О. в. п. ізольованих клітин та інших біологічних об'єктів часто вимірюють колориметрически за допомогою окисно-відновних індикаторів (див.). Величина О. в. п. є мірою окисної або відновної здатності даної системи. Редокс-система, що має більш високий О. в. п., окисляє систему з більш низьким О. в. п. Таким чином, знаючи величини О. в. п. біологічних редокс-систем, можна визначити напрям і послідовність окисно-відновних реакцій в них. Знання О. в. п. дає можливість обчислювати також кількість енергії, що звільняється на певному етапі окислювальних процесів, що протікають у біологічних системах. См. також Окислення біологічне.