Standart hidrojen elektrodu

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara

Standart hidrojen elektrodu (SHE) (veya Normal hidrojen elektrodu (NHE)), bir redoks elektrodu olup oksidasyon-redüksiyon potansiyellerinin termodinamik ölçümlendirilmesinin temelini oluşturur. Mutlak eletrot potansiyeli 25oC de 4,44 ± 0.02 V olmasına rağmen, tüm diğer elektrot reaksiyonlarıyla karşılaştırılabilmesinde temel olması açısından, hidrojenin standart elektrot potansiyel değeri (E0) tüm sıcaklıklarda sıfır olarak kabul edilmiştir.[1]. Herhangi bir elektrodun potansiyeli, standart hidrojen elektrodunun aynı sıcaklıktaki potansiyeli ile karşılaştırılır.

Hidrojen elektrodunun temelindeki yarı hücre reaksiyonu:

2H+ + 2e → H2(g)

şeklindedir.

Bu redoks reaksiyonu platin kaplı platin elektrot yüzeyinde gerçekleşir. Platin elektrot kulanmanın nedenleri arasında;

  • çok büyük yüzey alanına sahip elektrot kullanma zorunluluğu (elektrot alanı ne kadar büyükse, elektrot kinetiği o kadar hızlıdır),
  • hidrojeni kendi arayüzeyinde adsorblayacak bir elektrot malzemesi kullanma zorunluluğu (bu faktör de elektrot kinetiğini hızlandırır)

sayılabilir.

Nernst denklemi:

E={RT \over F}\ln {a_{H^+} \over (p_{H2}/p^0)^{1/2}}

veya

E=-{2.303RT \over F}pH - {RT \over 2F}\ln {p_{H2}/p^0}

şeklinde yazılabilir, ki burada:

  • aH+ hidrojen iyonu aktivitesi, aH+=fH+ CH+ /C0
  • pH2 hidrojenin kısmi basıncı (pascal, Pa)
  • R gaz sabiti
  • T sıcaklık (kelvin)
  • F Faraday sabiti (mol elektronun yükü, 9.6485309*104 C mol−1 e eşittir)
  • p0 standart basınç (105 Pa)

Etkileşim[değiştir | kaynağı değiştir]

Platin kaplı platin elektrodun yüksek adsorbsiyon aktivitesi nedeniyle elektrot yüzeyinin ve çözeltinin, organik maddelerden ve havadaki oksijenden korunması büyük önem arzeder.

Yapısı[değiştir | kaynağı değiştir]

Standart hidrojen elektrodunun şematik yapısı

Standart hidrojen elektrodunun şematik yapısı yanda görüldüğü gibidir:

  1. platin kaplı platin elektrot
  2. hidrojen üfleme
  3. aktivitesi H+ = 1 mol dm−3 olan asidik çözelti
  4. oksijenle teması önleyen su tuzağı
  5. ikinci yarı hücrenin birleştirileceği rezervuar, ki bu, üzerinde çalışılan elektroda iyonik olarak iletken bir yol yaratır.

Kaynaklar[değiştir | kaynağı değiştir]