Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Lar » Medição através do eletrodo padrão de hidrogênio (SHE)

Medição através do eletrodo padrão de hidrogênio (SHE)

1900
  • Walther Nernst
Standard Hydrogen Electrode setup in a laboratory for electrochemical measurements.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O absoluto potencial eletroquímico O potencial de um único eletrodo não pode ser medido. Em vez disso, os potenciais são medidos em relação a uma referência universalmente aceita. O Eletrodo Padrão de Hidrogênio (SHE) é a referência primária, ao qual é atribuído um potencial de exatamente 0 volts em condições padrão (concentração de 1 M de H⁺, 1 bar de gás H₂, 298 K). Todos os outros potenciais de eletrodo padrão são relatados em relação a esse ponto zero.

A impossibilidade de medir um potencial absoluto de um único eletrodo decorre do fato de que qualquer medição requer um circuito elétrico completo, o que inevitavelmente introduz uma segunda interface eletrodo-eletrólito. O que é medido é sempre uma diferença de potencial entre dois eletrodos. Para criar uma escala padronizada e comparável, a comunidade científica concordou com um ponto de referência comum.

O eletrodo padrão de hidrogênio (SHE) serve a esse propósito. Ele consiste em um eletrodo de platina, frequentemente revestido com platina negra para aumentar sua área superficial e atividade catalítica, imerso em uma solução com um 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.

Para medir o potencial padrão de outra semicélula, por exemplo, um eletrodo de zinco em uma solução de sulfato de zinco (Zn²⁺/Zn), ele é conectado ao eletrodo padrão de hidrogênio (SHE) para formar uma célula galvânica. A voltagem medida dessa célula é, por definição, o potencial padrão da semicélula de zinco. Esse processo tem sido usado para compilar extensas tabelas de potenciais padrão de eletrodo, que são inestimáveis ​​para prever a direção e o potencial da célula de qualquer reação redox em condições padrão.

UNESCO Nomenclature: 2209
Química física

Tipo

Padrão de medição

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • A invenção de Alessandro Volta do pilha voltaica
  • Leis da eletrólise de Michael Faraday
  • the development of the concept of electromotive force (emf)
  • a formulação de Walther Nernst do nernst equação, que relaciona o potencial da célula à concentração

Aplicações

  • Criação da série de potencial de eletrodo padrão (série eletroquímica)
  • prevendo a espontaneidade de reações redox
  • calibrar outros eletrodos de referência (por exemplo, eletrodos de cloreto de prata ou calomelano)
  • química analítica (potenciometria)
  • estudos de corrosão

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • miniaturized, solid-state reference electrodes for portable analytical devices
  • self-calibrating electrochemical sensors that incorporate a micro-she
  • reference electrodes stable in extreme environments (high temperature, non-aqueous solvents)
  • implantable reference electrodes for long-term in-vivo monitoring
  • machine learning models that predict electrode potentials without direct measurement against a she
  • educational virtual labs for demonstrating electrochemical principles without hazardous materials
  • environmentally friendly reference electrodes that avoid using toxic materials like mercury (calomel)
  • dynamic reference electrodes whose potential can be tuned for specific analytical tasks
Relacionado a: eletrodo padrão de hidrogênio, eletrodo de referência, potencial de eletrodo, reação redox, eletroquímica, potenciometria, célula galvânica.

Contexto histórico

Medição através do eletrodo padrão de hidrogênio (SHE)

1895
1895
1899
1900
1900
1900
1900
1895
1895
1896
1900
1900
1900
1900
1900

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

Imagens em tamanho real e downloads estão disponíveis apenas, 100% gratuitos, para membros registrados.