Водородный электрод

Водородный электрод (рис. 2.4) представляет собой электрод из платинированной платины (1), помещенный в раствор кислоты (2). Он омывается потоком газообразного водорода при давлении 101,3 кПа (» 1 атм). Водород в этой системе находится в трех состояниях: в молекулярной форме (Н₂, газ), в атомарной (Н_Pt на поверхности платины) и окисленной форме (ионы Н⁺ в растворе электролита). Молекулы водорода адсорбируются на поверхности электрода, диссоциируют на атомы, и непосредственно в электродном процессе участвуют адсорбированные на платине атомы водорода:

Н⁺(раствор) + e-==H_Pt,

2H_Pt == H₂ (газ).

Суммарная электродная реакция

2Н⁺(раствор) + 2e- == H₂ (газ)

протекает на поверхности платины с участием ее электронов. где E_o - стандартный потенциал водородного электрода; P - давление газообразного водорода; С_Н⁺ - концентрация Н⁺ в растворе.

Рис. 2.4. Схема водородного электрода.

Количественно электродный потенциал такого электрода описывается уравнением Нернста, в котором концентрация восстановленной формы водорода выражена, в соответствии с законом Генри, через растворимость водорода в электролите(CH2= kPH2) : , 2.4

Если концентрация ионов водорода в растворе 1моль× л^-1, а давление газообразного водорода 1 атм, такой водородный электрод называется стандартным (нормальным). Стандартные электродные потенциалы металлических электродов, определенные по отношению к нормальному водородному электроду при 25^оС, составляют ряд напряжений металлов.