절대적인 전기화학적 전위 단일 전극의 전위는 직접 측정할 수 없습니다. 대신, 전위는 보편적으로 인정되는 기준 전극을 기준으로 측정됩니다. 표준 수소 전극(SHE)은 기본 기준 전극으로, 표준 조건(1 M H⁺ 농도, 1 bar H₂ 가스, 298 K)에서 정확히 0V의 전위를 갖습니다. 다른 모든 표준 전극의 전위는 이 0V를 기준으로 보고됩니다.
표준 수소 전극(SHE)을 이용한 측정
1900
- Walther Nernst
(설명을 위한 생성된 이미지입니다)
절대적인 단일 전극 전위를 측정하는 것이 불가능한 이유는 모든 측정에 완전한 전기 회로가 필요하고, 이로 인해 필연적으로 두 번째 전극-전해질 계면이 생성되기 때문입니다. 측정되는 것은 항상 두 전극 사이의 전위차입니다. 표준화되고 비교 가능한 척도를 만들기 위해 과학계는 공통 기준점을 합의했습니다.
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.
예를 들어 황산아연 용액([latex]Zn^{2+}/Zn[/latex])에 있는 아연 전극과 같은 다른 반쪽 전지의 표준 전위를 측정하려면, 이를 표준 수소 전극(SHE)에 연결하여 갈바니 전지를 구성합니다. 이 전지의 측정된 전압은 정의에 따라 아연 반쪽 전지의 표준 전위입니다. 이 과정을 통해 표준 전극 전위표를 광범위하게 작성할 수 있었으며, 이 표는 표준 조건에서 모든 산화환원 반응의 방향과 전지 전위를 예측하는 데 매우 유용합니다.
UNESCO Nomenclature: 2209
물리화학
유형
측정 표준
분열
기초적인
용법
널리 사용됨
전구체
- alessandro volta’s invention of the voltaic pile
- 마이클 패러데이의 전기분해 법칙
- the development of the concept of electromotive force (emf)
- walther nernst’s formulation of the nernst equation, which relates cell potential to concentration
응용 프로그램
- 표준 전극 전위 계열(전기화학 계열) 생성
- 산화환원 반응의 자발성 예측
- 다른 기준 전극(예: 염화은 전극 또는 칼로멜 전극)의 교정
- 분석화학(전위차 측정법)
- 부식 연구
특허:
NA
잠재적 혁신 아이디어
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관련 용어: 표준 수소 전극, 수소 전극(HE), 기준 전극, 전극 전위, 산화환원 반응, 전기화학, 전위차 측정법, 갈바니 전지.
역사적 맥락
표준 수소 전극(SHE)을 이용한 측정
(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)
