O elétrodo de platina do elétrodo de hidrogénio padrão (SHE) desempenha um papel crucial na facilitação das reacções redox que envolvem o gás hidrogénio e os iões de hidrogénio.
Este elétrodo é essencial para estabelecer um potencial de referência para medir os potenciais de elétrodo de outros sistemas electroquímicos.
Aqui, vamos aprofundar a função detalhada do elétrodo de platina no SHE, a sua construção e o seu significado nas medições electroquímicas.
5 pontos-chave explicados: O papel e a função da platina na SHE
1. Papel da platina na SHE
A platina actua como um catalisador para as reacções de oxidação e redução do hidrogénio.
Facilita a transferência de electrões entre o gás hidrogénio (H2) e os iões de hidrogénio (H+) na solução.
A platina é escolhida devido à sua inércia, o que significa que não reage com o hidrogénio ou com outros componentes da solução, assegurando que não interfere com as reacções do elétrodo.
2. Construção do SHE
O SHE é constituído por uma folha ou placa de platina platinada, que está ligada a um fio de platina.
Esta configuração permite a troca de electrões.
O hidrogénio gasoso puro e seco é borbulhado através da solução a uma pressão constante de 1 atm.
O hidrogénio gasoso é adsorvido na superfície da platina, criando um elétrodo de hidrogénio.
Uma pequena quantidade de mercúrio está presente no fundo do tubo de vidro para garantir um bom contacto elétrico.
3. Reação do elétrodo
A reação de elétrodo em SHE é reversível em relação aos iões de hidrogénio.
A reação pode ser representada da seguinte forma [ 2H^+(aq) + 2e^- \rightleftharpoons H_2(g) ]
Durante a reação, o gás hidrogénio da placa de platina converte-se em iões de hidrogénio, libertando electrões.
Estes electrões acumulam-se na placa de platina, criando uma diferença de potencial.
4. Importância da SHE
O SHE é utilizado como elétrodo de referência universal em eletroquímica.
O seu potencial de elétrodo padrão é arbitrariamente fixado em zero, o que constitui a base para o cálculo dos potenciais de outros eléctrodos.
Ao acoplar o SHE a outro elétrodo, o potencial da célula pode ser medido utilizando um potenciómetro.
Uma vez que o potencial da SHE é zero, o potencial medido representa diretamente o potencial do outro elétrodo.
5. Vantagens e desafios
Vantagens
A SHE pode ser utilizada em toda a gama de pH.
Não introduz qualquer erro de sal nas medições.
Fornece uma referência consistente e fiável para medições electroquímicas.
Desafios
Difícil de obter hidrogénio gasoso 100% puro e seco.
Manter exatamente 1 atm de pressão e 1 M de concentração de HCl é um desafio.
A construção em vidro torna-o frágil e menos portátil.
6. Considerações práticas
Devido às dificuldades práticas de instalação e manutenção de um SHE, este é frequentemente referido como um elétrodo hipotético.
Outros eléctrodos padrão, como o elétrodo de Calomel, são frequentemente preferidos devido à sua facilidade de utilização e estabilidade.
Em resumo, o elétrodo de platina no SHE é fundamental para catalisar as reacções redox do hidrogénio, assegurando um potencial de referência estável e consistente para as medições electroquímicas.
Apesar dos desafios na sua configuração e manutenção, o SHE continua a ser uma ferramenta fundamental no campo da eletroquímica.
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