Γιατί το υδρογόνο χρησιμοποιείται ως τυπικό ηλεκτρόδιο;
1. Καλά καθορισμένο και αναπαραγώγιμο δυναμικό:
* Τυπικό ηλεκτρόδιο υδρογόνου (SHE): Είναι ένα θεωρητικό ηλεκτρόδιο που ορίζεται ως δυναμικό ακριβώς 0 βολτ σε όλες τις θερμοκρασίες.
* Πρακτική εφαρμογή: Στην πράξη, ένα πρότυπο ηλεκτρόδιο υδρογόνου (SHE) κατασκευάζεται από φυσαλίδες αερίου υδρογόνου (σε πίεση 1 atm) πάνω από ένα ηλεκτρόδιο πλατίνας που βυθίζεται σε διάλυμα 1 Μ υδροχλωρικού οξέος (HCl). Το ηλεκτρόδιο Platinum λειτουργεί ως καταλύτης για την αναστρέψιμη αντίδραση:
`` `
2Η + + 2Ε- ⇌ H2 (g)
`` `
* αναπαραγωγιμότητα: Αυτή η ρύθμιση παράγει ένα πολύ σταθερό και αναπαραγώγιμο δυναμικό.
2. Ευκολία κατασκευής και χρήσης:
* Σχετικά απλή: Είναι σχετικά απλή για να κατασκευάσει και να χρησιμοποιηθεί σε σύγκριση με άλλα ηλεκτρόδια αναφοράς.
* ευρέως αποδεκτό: Είναι ένα ευρέως αποδεκτό πρότυπο στην ηλεκτροχημεία.
3. Βάση για άλλα δυναμικά ηλεκτροδίων:
* Τα τυπικά δυναμικά ηλεκτροδίων (E °) μετριούνται σε σχέση με την She. Αυτό σημαίνει ότι το δυναμικό οποιουδήποτε άλλου ηλεκτροδίου καθορίζεται συγκρίνοντας τις δυνατότητές του με την SHE.
* Σημείο αναφοράς: Το she χρησιμεύει ως μηδενικό σημείο στην κλίμακα ηλεκτροχημικού δυναμικού.
4. Βολικό για θερμοδυναμικούς υπολογισμούς:
* Gibbs ελεύθερη ενέργεια και σταθερά ισορροπίας: Το δυναμικό της SHE χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της αλλαγής ενέργειας Gibbs ελεύθερης ενέργειας (ΔG) και της σταθεράς ισορροπίας (k) για ηλεκτροχημικές αντιδράσεις.
Συνοπτικά: Το ηλεκτρόδιο υδρογόνου είναι το πρότυπο ηλεκτρόδιο επειδή παρέχει ένα σταθερό, αναπαραγώγιμο και ευρέως αποδεκτό σημείο αναφοράς για τη μέτρηση του δυναμικού άλλων ηλεκτροδίων. Η απλότητα, η ευρεία χρήση και η σημασία της σε θερμοδυναμικούς υπολογισμούς καθιστούν ένα βασικό εργαλείο στην ηλεκτροχημεία.
