В химии ряд реакционной способности (или ряд активности) — это эмпирическая, расчетная и структурно-аналитическая прогрессия ряда металлов, расположенная по их «реактивности» от высшей к низшей. Используется для обобщения сведений о реакциях металлов с кислотами и водой, реакциях одиночного вытеснения и извлечения металлов из их руд.

Таблица электрохимических потенциалов металлов МеталлКатионE, ВРеакционная способностьЭлектролиз (на катоде):LiLi −3,0401реагирует с водойвыделяется водородCsCs −3,026RbRb −2,98KK −2,931FrFr −2,92RaRa −2,912BaBa −2,905SrSr −2,899CaCa −2,868EuEu −2,812NaNa −2,71SmSm −2,68MdMd −2,40реагирует с водными растворами кислотLaLa −2,379YY −2,372MgMg −2,372CeCe −2,336PrPr −2,353NdNd −2,323ErEr −2,331HoHo −2,33TmTm −2,319SmSm −2,304PmPm −2,30FmFm −2,30DyDy −2,295LuLu −2,28TbTb −2,28GdGd −2,279EsEs −2,23AcAc −2,20DyDy −2,2PmPm −2,2CfCf −2,12ScSc −2,077AmAm −2,048CmCm −2,04PuPu −2,031ErEr −2,0PrPr −2,0EuEu −1,991LrLr −1,96CfCf −1,94EsEs −1,91ThTh −1,899FmFm −1,89NpNp −1,856BeBe −1,847UU −1,798AlAl −1,700MdMd −1,65TiTi −1,63конкурирующие реакции: и выделение водорода, и выделение металла в чистом видеHfHf −1,55ZrZr −1,53PaPa −1,34TiTi −1,208YbYb −1,205NoNo −1,20TiTi −1,19MnMn −1,185VV −1,175NbNb −1,1NbNb −0,96VV −0,87CrCr −0,852ZnZn −0,763CrCr −0,74GaGa −0,560GaGa −0,45FeFe −0,441FeFe−0,425CdCd −0,404InIn −0,3382TlTl −0,338CoCo −0,28InIn −0,25NiNi −0,234MoMo −0,2SnSn −0,141PbPb −0,126HH0WW (?) +0,11 (?)низкая реакционная способностьвыделение металла в чистом видеGeGe +0,124SbSb +0,240GeGe +0,24ReRe +0,300BiBi +0,317CuCu +0,338PoPo +0,37ТсТс +0,400RuRu +0,455CuCu +0,522TeTe +0,568RhRh +0,600WW +0,68AtAt +0,700TlTl +0,718RhRh +0,758PoPo +0,76HgHg +0,7973AgAg +0,799PbPb +0,80OsOs +0,850HgHg +0,851PtPt +0,963PdPd +0,98PoPo +1.01BiBi +1.0585TeTe +1.078IrIr +1,156AuAu +1,498AuAu +1,691

Таблица стандартных электродных потенциалов

Чем больше E°, тем сильнее окислительные свойства.

Например, F2(E° = 2.87) — сильный окислитель, Ca+(E° = — 3.8) — сильный восстановитель

Значения данных из стандартных электродных потенциалов (Е°) приведены в таблице ниже, в вольт по отношению к стандартному водородному электроду, а также для следующих условий:

Температура 298,15 К (25,00 ° C; 77,00 ° F). Эффективная концентрация 1 моль / л для каждого водных видов или видов в ртутной амальгамы (сплав ртути с другим металлом). Парциальное давление 101,325 кПа (абсолютное) (1 атм, 1,01325 бар) для каждого газообразного реагента. Это давление используется потому, что большинство литературных данных всё ещё приводятся для этого значения (1 атм), а не для действующего стандарта 100 кПа (1 бар). Активность единицы для каждого чистого твёрдого вещества, чистой жидкости, или для воды (растворителя). Соотношение электродных потенциалов металлов в солёной воде (как электролите) дано в . Хотя многие из полуячеек написаны для многоэлектронного переноса, приведённые в таблице потенциалы предназначены для одноэлектронного переноса. Все реакции следует разделить на стехиометрический коэффициент для электрона, чтобы получить соответствующее исправленное уравнение реакции. Например, уравнение Fe 3+ + 2 e - ⇌ Fe(тв) (-0,44 В) означает, что требуется 2 × 0,44 эВ = 0,88 эВ энергии для поглощения (отсюда знак минус), чтобы создать один нейтральный атом Fe(тв) из одного иона Fe 3+ и двух электронов, или 0,44 эВ на электрон, что составляет 0,44 Дж / Кл электронов, что составляет 0,44 В.  После деления на количество электронов стандартный потенциал E ° связан со стандартной свободной энергией Гиббса образования ΔGf° следующим образом:

где F — постоянная Фарадея (заряд 1-го моль электронов = 96 485 Кл/моль).

Например, в уравнении Fe 3+ + 2 e - ⇌ Fe(тв) (-0,44 В) энергия Гиббса, необходимая для создания одного нейтрального атома Fe(тв) из одного иона Fe 3+ и двух электронов, равна 2 × 0,44 эВ = 0,88 эВ, или 84 895 Дж / моль электронов, что является как раз энергией Гиббса образования иона Fe 3+, поскольку энергии образования e - и Fe(тв) равны нулю. 

Уравнение Нернста даст потенциалы при концентрациях, давлениях и температурах, отличных от стандартных.

Энергия Гиббса рассчитана по уравнению

Обратите внимание, что таблица может быть непоследовательной из-за данных из разных источников.

Легенда: (s) — solid(твердое); (l) — liquid(жидкое); (g) — gas(газ); (aq) — aqueous(в воде) (по умолчанию для всех заряженных частиц); (Hg) — amalgam(амальгама)