El electrodo de platino del Electrodo Estándar de Hidrógeno (SHE) desempeña un papel crucial a la hora de facilitar las reacciones redox en las que intervienen hidrógeno gaseoso e iones de hidrógeno.
Este electrodo es esencial para establecer un potencial de referencia para medir los potenciales de electrodo de otros sistemas electroquímicos.
A continuación, profundizaremos en la función detallada del electrodo de platino en el SHE, su construcción y su importancia en las mediciones electroquímicas.
5 puntos clave explicados: El papel y la función del platino en el SHE
1. Papel del platino en el SHE
El platino actúa como catalizador en las reacciones de oxidación y reducción del hidrógeno.
Facilita la transferencia de electrones entre el hidrógeno gaseoso (H2) y los iones de hidrógeno (H+) en la solución.
El platino se elige debido a su inercia, lo que significa que no reacciona con el hidrógeno ni con otros componentes de la solución, lo que garantiza que no interfiera en las reacciones del electrodo.
2. Construcción del SHE
El SHE consiste en una lámina o placa de platino platinizado, que está conectada a un alambre de platino.
Esta configuración permite el intercambio de electrones.
Se hace burbujear gas hidrógeno puro y seco a través de la solución a una presión constante de 1 atm.
El gas hidrógeno se adsorbe en la superficie de platino, creando un electrodo de hidrógeno.
Una pequeña cantidad de mercurio está presente en el fondo del tubo de vidrio para asegurar un buen contacto eléctrico.
3. Reacción del electrodo
La reacción del electrodo en SHE es reversible con respecto a los iones de hidrógeno.
La reacción puede representarse como: [ 2H^+(aq) + 2e^- \rightleftharpoons H_2(g) ]
Durante la reacción, el hidrógeno gaseoso de la placa de platino se convierte en iones de hidrógeno, liberando electrones.
Estos electrones se acumulan en la placa de platino, creando una diferencia de potencial.
4. Importancia del SHE
El SHE se utiliza como electrodo de referencia universal en electroquímica.
Su potencial de electrodo estándar se fija arbitrariamente en cero, lo que constituye la base para calcular los potenciales de otros electrodos.
Acoplando el SHE con otro electrodo, se puede medir el potencial de la célula utilizando un potenciómetro.
Como el potencial de SHE es cero, el potencial medido representa directamente el potencial del otro electrodo.
5. Ventajas y retos
Ventajas
SHE puede utilizarse en todo el rango de pH.
No introduce ningún error de sal en las mediciones.
Proporciona una referencia consistente y fiable para las mediciones electroquímicas.
Desafíos
Es difícil obtener hidrógeno gaseoso 100% puro y seco.
Mantener exactamente 1 atm de presión y 1 M de concentración de HCl es un reto.
La construcción de vidrio lo hace frágil y menos portátil.
6. Consideraciones prácticas
Debido a las dificultades prácticas para configurar y mantener un SHE, a menudo se denomina electrodo hipotético.
A menudo se prefieren otros electrodos estándar como el electrodo de Calomel debido a su facilidad de uso y estabilidad.
En resumen, el electrodo de platino del SHE es fundamental para catalizar las reacciones redox del hidrógeno, garantizando un potencial de referencia estable y constante para las mediciones electroquímicas.
A pesar de los retos que plantea su configuración y mantenimiento, el SHE sigue siendo una herramienta fundamental en el campo de la electroquímica.
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