Водородный электрод. Газовые электроды

При исследовании электрохимических равновесий встаёт задача определения электродных потенциалов различных металлов друг относительно друга. Определить потенциал на фазовой границе электрод-раствор принципиально невозможно, не опустив в раствор второй электрод, связанный со внешней электрической цепью. Следовательно, мы измеряем не электродный потенциал, данного металла, а ЭДС гальванического элемента. Поэтому необходимо стандартизировать второй электрод – электрод сравнения. В качестве эталонного электрода договорились использовать нормальный (стандартный) водородный электрод. Он представляет собой платиновую пластинку, покрытую тонким слоем высокодисперсной платины (платиновой чернью), обладающую большой удельной поверхностью. Платиновый электрод помещён в сосуд, наполненный раствором соляной или серной кислоты с активностью, равной 1моль/л. Электрод омывается током водорода, который поступает в раствор под атмосферным давлением 2, 3 (Рис.2), сосуд имеет специальный отвод 1, снабжённый электролитическим ключом (устройством, обеспечивающим электрический контакт между двумя растворами без их смешения), для соединения нормального водородного электрода со вторым полуэлементом.

Рис.2 Нормальный водородный электрод.

Температуру системы поддерживают равной 293К (20⁰С). Платина, поверхность которой насыщена водородом, является водордным электродом, обратимым относительно иона водорода. На поверхности платины протекают процессы: Н₂ =2Н и Н =Н⁺ +е^-; суммарная реакция:

Н₂ =2Н⁺ +2е^-

Существуют и другие газовые электроды, но добиться воспроизводимого значения их потенциала гораздо сложнее, поэтому они не используются в качестве электродов сравнения. На практике для этой цели используют хлорсеребряный электрод: Ag|AgCl, Cl^-. Электроды, на поверхности которых тонким слоем осаждено труднорастворимое соединение, называются электродами второго рода.