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Medición mediante el electrodo de hidrógeno estándar (SHE)

1900
  • Walther Nernst
Montaje estándar de un electrodo de hidrógeno en un laboratorio para mediciones electroquímicas.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

The absolute electrochemical potential of a single electrode cannot be measured. Instead, potentials are measured relative to a universally accepted reference. The Standard Hydrogen Electrode (SHE) is the primary reference, assigned a potential of exactly 0 volts under standard conditions (1 M [latex]H^+[/latex] concentration, 1 bar [latex]H_2[/latex] gas, 298 K). All other standard electrode potentials are reported relative to this zero point.

La imposibilidad de medir el potencial absoluto de un solo electrodo se debe a que cualquier medición requiere un circuito eléctrico completo, lo que inevitablemente introduce una segunda interfaz electrodo-electrolito. Lo que se mide siempre es la diferencia de potencial entre dos electrodos. Para crear una escala estandarizada y comparable, la comunidad científica acordó un punto de referencia común.

The Standard Hydrogen Electrode (SHE) serves this purpose. It consists of a platinum electrode, often coated with platinum black to increase its surface area and catalytic activity, immersed in a solution with a hydrogen ion activity of 1. Purified hydrogen gas is bubbled over the electrode at 1 bar pressure. The half-reaction is [latex]2H^+(aq) + 2e^- rightleftharpoons H_2(g)[/latex]. By international convention, the standard potential of this half-reaction is defined as 0.000 V at all temperatures.

Innovación.mundo

UNESCO Nomenclature: 2209
- Química física

Tipo

Measurement Standard

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • alessandro volta’s invention of the pila voltaica
  • michael faraday’s laws of electrolysis
  • El desarrollo del concepto de fuerza electromotriz (fem)
  • walther nernst’s formulation of the nernst equation, which relates cell potential to concentration

Aplicaciones

  • Creación de la serie de potenciales de electrodos estándar (serie electroquímica)
  • Predecir la espontaneidad de las reacciones redox
  • calibrar otros electrodos de referencia (por ejemplo, electrodos de cloruro de plata o de calomelanos)
  • química analítica (potenciometría)
  • estudios de corrosión

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Electrodos de referencia de estado sólido miniaturizados para dispositivos analíticos portátiles
  • sensores electroquímicos autocalibrables que incorporan un micro-she
  • Electrodos de referencia estables en entornos extremos (alta temperatura, disolventes no acuosos).
  • Electrodos de referencia implantables para monitorización in vivo a largo plazo
  • modelos de aprendizaje automático que predicen potenciales de electrodos sin medición directa contra una
  • Laboratorios virtuales educativos para demostrar principios electroquímicos sin materiales peligrosos.
  • Electrodos de referencia respetuosos con el medio ambiente que evitan el uso de materiales tóxicos como el mercurio (calomelanos).
  • Electrodos de referencia dinámicos cuyo potencial se puede ajustar para tareas analíticas específicas.
Related to: standard hydrogen electrode, she, reference electrode, electrode potential, redox reaction, electrochemistry, potentiometry, galvanic cell.

Contexto histórico

Medición mediante el electrodo de hidrógeno estándar (SHE)

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1899
1900
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1895
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1896
1900
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(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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