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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.

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.

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

  • alessandro volta’s invention of the voltaic pile
  • Leis da eletrólise de Michael Faraday
  • the development of the concept of electromotive force (emf)
  • walther nernst’s formulation of the nernst equation, which relates cell potential to concentration

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

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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)

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1899
1900
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1895
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1896
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(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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