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O elétrodo de referência mais utilizado é o elétrodo de hidrogénio padrão (SHE), que serve de base para medir o potencial de todos os outros eléctrodos.Os eléctrodos de referência, como o SHE, Ag/AgCl e o elétrodo de calomelano saturado (SCE), têm potenciais de elétrodo conhecidos e estáveis, o que os torna essenciais nas medições electroquímicas.Estes eléctrodos são utilizados em várias aplicações, incluindo análise química, investigação biomédica e processos industriais.A escolha do elétrodo de referência depende de factores como a compatibilidade com a amostra, a estabilidade e considerações ambientais.Por exemplo, Ag/AgCl é amplamente utilizado, mas se a amostra for incompatível com prata ou cloreto, podem ser utilizadas alternativas como SCE ou Cu/CuSO4.

Explicação dos pontos-chave:

1. Elétrodo de hidrogénio padrão (SHE) como referência primária:

   • O SHE é o elétrodo de referência mais fundamental, com o seu potencial arbitrariamente fixado em zero.Serve de base para medir os potenciais de elétrodo de todos os outros eléctrodos.
   • É constituído por um elétrodo de platina em contacto com hidrogénio gasoso a 1 atm de pressão e uma solução de iões de hidrogénio de atividade unitária (1 M HCl).
   • Devido à sua impraticabilidade na utilização diária (por exemplo, manuseamento de hidrogénio gasoso), são frequentemente utilizados na prática outros eléctrodos de referência.

2. Eléctrodos de referência comuns:

   • Elétrodo Ag/AgCl:
     • Composto por um fio de prata revestido de cloreto de prata, imerso numa solução de cloreto de potássio (KCl).
     • Muito utilizado devido à sua estabilidade, facilidade de preparação e compatibilidade com muitas amostras.
     • O potencial depende da concentração de KCl, sendo o KCl saturado o mais comum.
   • Elétrodo de Calomelano Saturado (SCE):
     • Feito de mercúrio (Hg) em contacto com cloreto de mercúrio (Hg2Cl2) e uma solução saturada de KCl.
     • Conhecido pela sua estabilidade e reprodutibilidade, mas contém mercúrio, o que o torna inadequado para determinadas aplicações (por exemplo, alimentos, bebidas ou estudos ambientais).
   • Elétrodo Cu/CuSO4:
     • Consiste num elétrodo de cobre numa solução de sulfato de cobre.
     • Frequentemente utilizado em estudos de solos e corrosão devido à sua compatibilidade com estes ambientes.

3. Estabilidade e potencial conhecido:

   • Os eléctrodos de referência devem ter um potencial estável e bem definido, obtido através de um sistema redox com concentrações saturadas das soluções participantes.
   • Esta estabilidade assegura medições precisas e reprodutíveis em células electroquímicas.

4. Aplicações dos eléctrodos de referência:

   • Utilizado em células electroquímicas para medir o potencial de outros eléctrodos.
   • Essencial na análise química, investigação biomédica (por exemplo, EEG, ECG), processos industriais (por exemplo, galvanoplastia, proteção catódica) e monitorização ambiental.

5. Critérios de seleção para eléctrodos de referência:

   • Compatibilidade:O elétrodo não deve reagir com a amostra nem introduzir contaminantes.Por exemplo, Ag/AgCl não é adequado para amostras sensíveis a iões de prata ou cloreto.
   • Estabilidade:O elétrodo deve manter um potencial constante ao longo do tempo.
   • Considerações ambientais e de segurança:Os eléctrodos que contêm materiais tóxicos (por exemplo, mercúrio em SCE) podem não ser adequados para determinadas aplicações.

6. Desafios na medição do potencial absoluto do elétrodo:

   • Embora os eléctrodos de referência permitam a medição dos potenciais relativos dos eléctrodos, a determinação do potencial absoluto de um elétrodo isolado continua a ser um desafio.

7. Outros tipos de eléctrodos de referência:

   • Eléctrodos Hg/HgSO4 e Hg/HgO:Utilizado em aplicações específicas em que é necessária a compatibilidade com iões de sulfato ou de óxido.
   • Eléctrodos bipolares:Funcionam como ânodo e cátodo em células adjacentes, embora não sejam normalmente utilizados como eléctrodos de referência.

Em resumo, a escolha do elétrodo de referência depende da aplicação específica, da compatibilidade com a amostra e de considerações práticas como a estabilidade e a segurança.O SHE continua a ser o padrão teórico, mas os eléctrodos de referência práticos, como o Ag/AgCl e o SCE, são mais frequentemente utilizados em laboratório e na indústria.

Tabela de resumo:

Elétrodo de referência	Composição	Caraterísticas principais	Aplicações
Elétrodo de hidrogénio padrão (SHE)	Elétrodo de platina, hidrogénio gasoso, HCl 1 M	Linha de base para a medição do potencial do elétrodo	Padrão teórico
Elétrodo Ag/AgCl	Fio de prata revestido com AgCl, solução de KCl	Estável, fácil de preparar	Análise química, investigação biomédica
Elétrodo de Calomelano Saturado (SCE)	Mercúrio, Hg2Cl2, KCl saturado	Estável, contém mercúrio	Processos industriais, inadequado para estudos alimentares/ambientais
Elétrodo Cu/CuSO4	Elétrodo de cobre, solução de CuSO4	Compatível com estudos de solos/corrosão	Investigação do solo e da corrosão

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