电化学

标准氢电极

/ STAN-derd HY-druh-jen ih-LEK-trohd /

不先选定一个海平面来量,你就没法说一样东西有多高。电极电势也有同样的难题:你永远只能测出两个电极之间的差,绝不可能单独测出一个。于是化学家约定了一个唯一的参照点,把它的电势规定为恰好零。这个参照就是标准氢电极。

它是一套具体而可重现的装置:一片惰性的铂,表面被处理成海绵状,浸在氢离子恰好为 1 摩尔(严格说是单位活度)的酸里,氢气以 1 巴在它表面鼓泡,全都在 25 °C 下。它表面的半反应——氢离子变成氢气、再变回来——按约定被定为 0.00 伏的电势。表中其他每一个电极电势,都是相对于它来标注的。

这个电极就是电化学约定的海平面。因为人人都对着同一个零点来测,锌、铜、金以及其余数百种物质的标准电势才能被列成表、互相比较、加起来去预测电池电压。真正的氢电极制作起来很挑剔,所以实验室通常改用更结实的参比电极(比如银/氯化银),再换算回氢电极的标度。

要测出锌的标准电势,你搭一个电池,一边是锌电极,另一边是标准氢电极。电压表读出约 0.76 伏,而既然氢被定为零,锌的电势就是 −0.76 伏。

氢电极是测量其他一切电势所对照的那个零点。

它的零是一种约定,而非测出来的事实——从来没有人测出过单个电极的绝对电势。如果换一个参照,整张电势表只会整体平移。

又称
SHE标准氢电极標準氫電極