Стандартный водородный электрод. Электродный потенциал.

Можно с высокой точностью измерить ЭДС цепи, составленной из двух электродов. Однако нельзя ни измерить, ни вычислить абсолютную разность потенциалов на границе металл–раствор. Для практических целей достаточно иметь условные величины, характеризующие потенциалы различных электродов, отнесенные к потенциалу некоторого электрода, выбранного за стандартный.

В качестве условно-нулевого потенциала выбран потенциал стандартного водородного электрода:

,

в котором давление продуваемого водорода равно 1 атм, а активность ионов водорода в растворе равна единице (рис. 1). При любых температурах .

Электродная реакция для водородного электрода записывается в следующем виде:

.

Рис. 1. Общий вид водородного электрода.

За электродный потенциал любого электрода решили принимать ЭДС цепи, составленной из рассматриваемого электрода и стандартного водородного электрода. При этом справа в цепи расположен рассматриваемый электрод, а слева – стандартный водородный электрод.

Пример 9.1.Составить ГЭ для определения стандартного электродного потенциала электродов Cu²⁺/Cu и Zn²⁺/Zn.

1). Составим гальванический элемент из стандартного водородного и медного электродов:

.

Суммарная потенциалобразующая реакция: , т.е. перенос электронов в цепи происходит слева направо (от левого электрода к правому). При стандартных условиях , ЭДС этого элемента составит E=0,337 В. Следовательно,

.

2). Аналогичным образом оставим гальванический элемент из стандартного водородного и цинкового электродов:

.

Суммарная реакция: , т.е. перенос электронов в цепи происходит справа налево. При стандартных условиях

.