Standardna vodikova elektroda

Standardna vodikova elektroda (skraćeno SHE) ili normalna vodikova elektroda (NHE), je redoks elektroda koja predstavlja osnovu termodinamičke skale redoks potencijala. Procijenjena vrijednost apsolutnog elektrodnog potencijala ove elektrode je 4.44 ± 0.02 V na 25 °C. Kako bi se postavila osnova za poređenje svih redoks reakcija, dogovorno je uzeto da potencijal redukcije vodika na standardnoj vodikovoj elektrodi (E⁰) iznosi 0,000 V na svim temperaturama.^[1]. Potencijali drugih elektroda se određuju poređenjem sa potencijalom standardne vodikove elektrode.

Osnovna polućelijska reakcija koja se odvija u SHE je:

2H⁺(aq) + 2e^- → H₂(g)

Ova reakcija se dešava na elektrodi od platinizirane platine, koja je uronjena u rastvor kiseline u kojem je aktivitet H⁺ iona jednak jedinici. Na elektrodu se dovodi gasoviti vodik pod pritiskom od 1 bar. Potencijal vodikove elektrode je definisan Nernstovom jednačinom:

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

odnosno

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

gdje je:

• a_H+ aktivitet vodikovih jona, a_H⁺=f_H⁺ C_H⁺ /C⁰
• p_H2 parcijalni pritisak gasovitog vodika, u paskalima, Pa
• R univerzalna plinska konstanta
• T temperatura, u kelvinima
• F Faradejeva konstanta (naboj jednog mola elektrona), koja iznosi 9.6485309*10⁴ C mol^-1
• p⁰ standardni pritisak, 10⁵ Pa

1. ^ IUPAC Gold Book