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Elettrodo standard a idrogeno

L'elettrodo standard ad idrogeno come elettrodo di riferimento

La semicella assunta come riferimento nel calcolo dei potenziali di riduzione standard di ogni elettrodo, è nota come elettrodo standard ad idrogeno ed è costituita dalla coppia redox H+/H2.

Tale semicella è costituita da una lamina di platino immersa in una soluzione 1M di ioni H+, nella quale viene fatto gorgogliare idrogeno alla pressione parziale di 1 atm.

La reazione di riduzione che avviene è la seguente:

elettrodo standard idrogeno

elettrodo standard a idrogeno

A tale semicella viene attribuito, in modo convenzionale, il potenziale zero.

Si attribuisce invece un potenziale positivo a qualsiasi coppia redox la cui semicella, collegata ad una semicella ad idrogeno, subisce riduzione.

Viceversa, si attribuisce un potenziale negativo a qualsiasi coppia redox la cui semicella, collegata ad una semicella ad idrogeno, subisce ossidazione.

L'elettrodo standard ad idrogeno può funzionare quindi, a seconda della casi sia da anodo che da catodo.

I potenziali in tal modo misurati prendono il nome di potenziali standard di riduzione.

Determinazione del potenziale standard di riduzione della coppia Zn2+/Zn

Supponiamo di collegare un elettrodo standard ad idrogeno con un elettrodo formato da una lamina di zinco immersa in una soluzione 1M dei suoi ioni (coppia redox Zn2+/Zn).

In queste condizioni il voltmetro segna una differenza di potenziale di 0,76 V.

elettrodo standard a idrogeno

Zn/Zn2+ // H+/H2

Il pH della soluzione catodica (rappresentata a sinistra) aumenta gradualmente: ciò significa che lo zinco si ossida a Zn2+ cedendo elettroni agli ioni H+ che si riducono a H2.

Zn → Zn2+ + 2e-

2H+ + 2e- → H2
------------------------
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2

Pertanto:

pila zinco idrogeno

La coppia Zn2+/Zn ha pertanto una minor tenenza a ridursi rispetto alla coppia H+/H2 e quindi alla coppia Zn2+/Zn viene assegnato un potenziale standard di riduzione negativo pari a E° = - 0,76V.

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