Водневий електрод

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Водне́вий електро́д — відновно-окисний електрод, що береться за основу термодинамічної шкали відновлювально-окисних потенціалів. Абсолютний електродний потенціал водневого електроду дорівнює 4,44 ± 0,02 В при 25 °C, але для порівняння з потенціалами інших електродів вважається нульовим при низькій температурі.

Загальний опис[ред.ред. код]

Зразок водневого електроду:
1 — платиновий електрод
2 — подача водню
3 — кислотний розчин (H+=1 mol/l)
4 — запобіжник від проникнення кисню
5 — резервуар

Благородні метали, наприклад, золото, платина та деякі інші, мають міцну кристалічну ґратку і їх катіони не переходять в розчин з металу. Відповідно, такі метали не мають на межі метал—розчин характерного стрибку потенціалу. Однак, якщо на поверхні металу сорбовані речовини, здатні окиснюватися або відновлюватися, ці метали вже представляють системи, що знаходяться у рівновазі з розчином.

У водневому електроді як інертний метал використовують платину, на поверхні якої адсорбується газуватий водень. Для збільшення адсорбуючої поверхні платину електролітично покривають шаром тонкодисперсної платини (платиновою черню). Водневий електрод оборотний стосовно йона водню, отже є електродом першого роду.

На поверхні водневого електроду встановлюється рівновага:

H2 ↔ 2H ↔ 2H+ + 2e-

В результаті цих процесів на межі між платиною та розчином йонів водню утворюється подвійний електричний шар, що обумовлює стрибок потенціалу. Величина цього потенціалу при даній температурі залежить від активності водневих йонів в розчині та кількості поглинутого платиною водню, що пропорційне його тиску:

εН = -(2,303·RT/2F)·lg P(H2) + (2,303·RT/F)·lg a(H+)

Електрод з платини, насичений воднем під тиском 1 атм. і поміщений у водний розчин з активністю йонів водню, що дорівнює одиниці, називають нормальним водневим електродом.

Стандартний водневий електрод[ред.ред. код]

Для розчинів у протонних розчинниках — універсальний електрод порівняння, для якого при стандартних умовах стандартний електродний потенціал (H+/H2) прирівнюється нулю при всіх температурах. Це платиновий електрод, на якому відбувається реакція

2 H+(aq, 1M) + 2 e → H2(g, 1 атм)

Електродний потенціал стандартного водневого електрода приймається як нульовий.

Джерела[ред.ред. код]

  • Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький Мокола павлович національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0


Посудина Дьюара Це незавершена стаття з фізичної хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.