Elektrode hidrogen standar

Elektrode hidrogen standar (disingkat SHE), adalah suatu elektrode redoks yang menjadi dasar bagi skala termodinamika pada potensial reduksi-oksidasi. Potensial elektrode absolutnya diperkirakan sebesar 4.44 ± 0.02 V pada 25 °C, tetapi untuk menjadi dasar bagi perbandingan dengan seluruh reaksi elektrode lainnya, potensial elektrode standar hidrogen (E⁰) disekapati bernilai nol volt hanya pada suhu 298K. Potential dari elektrode lainnya dibandingkan dengan elektrode hidrogen standar pada suhu yang sama.

Skema elektrode hidrogen standar:
1. elektrode platina terplatinasi
2. gas hidrogen
3. larutan asam dengan aktivitas H⁺ = 1 mol/l
4. perapat hidro untuk mencegah gangguan oksigen
5. reservoir untuk menaruh setengah-elemen kedua dari sel galvani.

Elektrode hidrogen didasarkan pada setengah-sel redoks:

2 H⁺(aq) + 2 e⁻ → H₂(g)

Reaksi redoks ini terjadi pada elektrode platina. Elektrode ini dicelupkan dalam suatu larutan asam dan gas hidrogen murni dialirkan di dalamnya. Konsentrasi baik bentuk tereduksi dan teroksidasinya dijaga tetap sama. Hal ini menunjukkan bahwa tekanan gas hidrogen adalah 1 bar (100 kPa) dan aktivitas ion hidrogen dalam larutan tetap sama. Aktivitas ion hidrogen dalam konsentrasi efektifnya, yang sama dengan konsentrasi formal dikali koefisien aktivitasnya. Koefisien aktivitas tak-bersatuan ini mendekati 1,00 untuk larutan air yang sangat encer, tetapi biasanya lebih rendah bagi larutan yang lebih pekat.

Persamaan Nernst untuk reaksi diatas dapat dituliskan sebagai:

$E={RT \over F}\ln {\frac {a_{\mathrm {H^{+}} }}{\sqrt {p_{\mathrm {H_{2}} }/p^{0}}}}$

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

yang dalam persamaan di atas:

• a_H⁺ adalah aktivitas ion hidrogen, a_H⁺ = f_H⁺C_H⁺ / C⁰
• p_H2 adalah tekanan parsial gas hidrogen, dalam pascal, Pa
• R adalah konstanta gas universal
• T adalah suhu, dalam kelvin
• F adalah konstanta Faraday (muatan per mol elektron), sama dengan 9,6485309 × 10⁴ C mol⁻¹
• p⁰ adalah tekanan standar, 10⁵ Pa

Lihat pula

• Tabel potensial elektrode standar
• Elektrode hidrogen reversibel
• Elektrode paladium-hidrogen
• Elektrode referensi
• Elektrode hidrogen dinamis
• Elektrode kuinhidron

Bacaan lebih lanjut

• Palibroda, Evelina (Januari 1967). "Note sur l'activation anodique de la surface du métal support de l'électrode à hydrogène". Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry (dalam bahasa Prancis). 15: 92–95. doi:10.1016/0022-0728(67)85013-7.