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 в якості інертного металу 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.