какой металл используется в стандартном водородном электроде
Водородный электрод
Из Википедии — свободной энциклопедии
Стандартный водоро́дный электро́д — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах. Стандартный водородный электрод представляет собой платиновую пластинку, покрытую платиновой чернью, на которую подается газообразный водород с давлением в 1 атм. и погруженную в водный раствор, содержащий ионы водорода с активностью равной 1. Потенциал стандартного водородного электрода при стандартных условиях (101 325 Па, 298 К) принят равным 0.
Стандартный водородный электрод является эталоном, относительно которого ведется определение электродного потенциала всех существующих электродов. Электрохимический ряд напряжений металлов построен на изменении величины Э. Д. С. гальванического элемента, состоящего из металла, погруженного в раствор его соли с активностью 1, и стандартного водородного электрода. Левее водорода в электрохимическом ряду располагаются металлы, потенциал которых меньше нуля, правее — больше нуля.
При сборке гальванического элемента из ВЭ и определяемого электрода, на поверхности платины обратимо протекает реакция:
то есть, происходит либо восстановление водорода, либо его окисление — это зависит от потенциала реакции, протекающей на определяемом электроде. Измеряя ЭДС гальванического электрода при стандартных условиях (см. выше) определяют стандартный электродный потенциал определяемой химической реакции.
При условиях, отличных от стандартных, потенциал водородного электрода вычисляется по формуле Нернста:
ВЭ применяют для измерения стандартного электродного потенциала электрохимической реакции, для измерения концентрации (активности) водородных ионов, а также любых других ионов. Применяют ВЭ так же для определения произведения растворимости, для определения констант скорости некоторых электрохимических реакций.
Наиболее важные требования к электродам сравнения:
Стандартный водородный электрод
Водородный электрод основан на окислительно-восстановительной полуячейке :
Содержание
SHE vs NHE vs RHE [ править ]
NHE (нормальный водородный электрод): потенциал платинового электрода в 1 М растворе кислоты. SHE (стандартный водородный электрод): потенциал платинового электрода в теоретическом идеальном растворе (текущий стандарт для нулевого потенциала для всех температур) RHE ( обратимый водородный электрод ): практичный водородный электрод, потенциал которого зависит от pH раствора.
Выбор платины [ править ]
Выбор платины для водородного электрода обусловлен несколькими факторами:
Поверхность платины платинирована (т.е. покрыта слоем мелкодисперсной порошковой платины, также известной как платиновая чернь ) для:
Вмешательство [ править ]
Источником помех могут быть катионы, которые могут восстанавливаться и откладываться на платине: серебро, ртуть, медь, свинец, кадмий и таллий.
Вещества, которые могут инактивировать («отравить») каталитические центры, включают мышьяк, сульфиды и другие соединения серы, коллоидные вещества, алкалоиды и материалы, обнаруженные в живых системах. [5]
Изотопный эффект [ править ]
Также разница возникает, когда в электроде используется дейтерид водорода вместо водорода. [8]
Строительство [ править ]
Схема штатного водородного электрода:
Водородный электрод
При сборке гальванического элемента из ВЭ и определяемого электрода, на поверхности платины обратимо протекает реакция:
2Н+ + 2e− = H2то есть, происходит либо восстановление водорода, либо его окисление — это зависит от потенциала реакции, протекающей на определяемом электроде. Измеряя ЭДС гальванического электрода при стандартных условиях (см. выше) определяют стандартный электродный потенциал определяемой химической реакции.
При условиях, отличных от стандартных, потенциал водородного электрода вычисляется по формуле Нернста:
ВЭ применяют для измерения стандартного электродного потенциала электрохимической реакции, для измерения концентрации (активности) водородных ионов, а также любых других ионов.
Применяют ВЭ так же для определения произведения растворимости, для определения констант скорости некоторых электрохимических реакций.
Наиболее важные требования к электродам сравнения:
1) Электрод должен работать в интервале температур.
2) Стабильность работы.
3) Воспроизводимость результатов.
4) Должен быть совместим с исследуемым расплавом.
5) Отсутствие стационарных потенциалов.
Связанные понятия
Сенсибилизированные красителем солнечные батареи — фотоэлектрохимические ячейки, в которых используются фоточувствительные мезопористые оксидные полупроводники с широкой запрещённой зоной. Эти ячейки изобретены в 1991 году Гретцелем и др., по имени которого и получили название ячеек Гретцеля.
Водородный электрод основан на окислительно-восстановительной полуячейке :
СОДЕРЖАНИЕ
ОНА против NHE против RHE
NHE (нормальный водородный электрод): потенциал платинового электрода в 1 М растворе кислоты. SHE (стандартный водородный электрод): потенциал платинового электрода в теоретическом идеальном растворе (текущий стандарт нулевого потенциала для всех температур) RHE ( обратимый водородный электрод ): практичный водородный электрод, потенциал которого зависит от pH раствора.
Выбор платины
Выбор платины для водородного электрода обусловлен несколькими факторами:
Поверхность платины платинирована (т.е. покрыта слоем мелкодисперсного порошка платины, также известного как платиновая чернь ), чтобы:
Вмешательство
Источником помех могут быть катионы, которые могут восстанавливаться и осаждаться на платине: серебро, ртуть, медь, свинец, кадмий и таллий.
Вещества, которые могут инактивировать («отравить») каталитические центры, включают мышьяк, сульфиды и другие соединения серы, коллоидные вещества, алкалоиды и материалы, обнаруженные в живых системах.
Изотопный эффект
Также разница возникает, когда в электроде используется дейтерид водорода вместо водорода.
Строительство
Схема штатного водородного электрода:
Водородный электрод
Стандартный водоро́дный электро́д — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах. Водородный электрод (ВЭ) представляет собой пластинку или проволоку из металла, хорошо поглощающего газообразный водород (обычно используют платину или палладий), насыщенную водородом (при атмосферном давлении) и погруженную в водный раствор, содержащий ионы водорода. Потенциал пластины зависит [уточнить] от концентрации ионов Н + в растворе. Электрод является эталоном, относительно которого ведется отсчет электродного потенциала определяемой химической реакции. При давлении водорода 1 атм., концентрации протонов в растворе 1 моль/л и температуре 298 К потенциал ВЭ принимают равным 0 В. При сборке гальванического элемента из ВЭ и определяемого электрода, на поверхности платины обратимо протекает реакция:
то есть, происходит либо восстановление водорода, либо его окисление — это зависит от потенциала реакции, протекающей на определяемом электроде. Измеряя ЭДС гальванического электрода при стандартных условиях (см. выше) определяют стандартный электродный потенциал определяемой химической реакции.
ВЭ применяют для измерения стандартного электродного потенциала электрохимической реакции, для измерения концентрации (активности) водородных ионов, а также любых других ионов. Применяют ВЭ так же для определения произведения растворимости, для определения констант скорости некоторых электрохимических реакций.
Устройство
Схема стандартного водородного электрода:
Из истории
Несмотря на сложность в эксплуатации (необходимость постоянного притока газообразного водорода) водородный электрод был известен давно.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Водородный электрод» в других словарях:
ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД — в электрохимии обычно платинированная пластина, погруженная в раствор кислоты с определенной концентрацией ионов Н+ и омываемая газообразным водородом. При давлении водорода 0,1 МПa и термодинамической активности его ионов, равной единице,… … Большой Энциклопедический словарь
водородный электрод — – трехфазный электрод первого рода, состоящий из благородного металла (платины), к которому подводится электрохимически активный газ H2 и протекает обратимая реакция H+ + ē ↔ ½H2. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] … Химические термины
водородный электрод — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN hydrogen electrode … Справочник технического переводчика
водородный электрод — в электрохимии, обычно платинированная пластина, погружённая в раствор кислоты с определенной концентрацией ионов Н+ и омываемая газообразным водородом. При давлении водорода 0,1 МПа и термодинамической активности его ионов, равной единице,… … Энциклопедический словарь
Водородный электрод — платиновая пластинка, электролитически покрытая платиновой чернью, погружённая в раствор кислоты с определённой концентрацией ионов водорода Н+ и омываемая током газообразного водорода. Потенциал В. э. возникает за счёт обратимо… … Большая советская энциклопедия
водородный электрод — vandenilio elektrodas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Pirmosios eilės dujinis elektrodas: Pt, H₂|H⁺. atitikmenys: angl. hydrogen electrode vok. Wasserstoffelektrode, f rus. водородный электрод, m pranc. électrode à… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
водородный электрод — vandenilio elektrodas statusas T sritis chemija apibrėžtis Pirmosios eilės dujinis elektrodas. formulė Pt, H₂|H⁺ atitikmenys: angl. hydrogen electrode rus. водородный электрод … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
водородный электрод — [hydrogen] Pt пластинка, электролитически покрытая Pt чернью, погружается в раствор кислоты с определенной концентрацией ионов Н+ и омывается током газообразного водорода. Потенциал водородного электрода возникает в результате обратной реакции H2 … Энциклопедический словарь по металлургии
ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД — см. Электроды сравнения … Химическая энциклопедия
ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД — в электрохимии, обычно платинированная пластина, погружённая в раствор кислоты с определ. концентрацией ионов Н+ и омываемая газообразным водородом. При давлении водорода 0,1 МПа и термодинамич. активности его ионов, равной единице, потенциал В.э … Естествознание. Энциклопедический словарь