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3 Die Standard-Wasserstoff-Elektrode als Bezugselektrode 14
3 Die Standard-Wasserstoff-Elektrode als Bezugselektrode
Info
Da in der Spannungsreihe der Metalle nur die Potentialdifferenzen gemessen werden können,
benötigt man einen Bezugspunkt – eine Nullmarke. In der Praxis ist man übereingekommen, als
Bezugssystem die Standard-Wasserstoff-Elektrode festzulegen, in der das Redoxpaar vorliegt:
H 2 (g) + 2 H 2 O(l) 2 H 3 O + (aq) + 2 e -
Da man keine Elektrode aus Wasserstoffgas bauen kann,
verwendet man eine Elektrode aus einem inerten 2 platinierten
3 Platin-Blech, das in Salzsäure mit der Oxonium-Ionen-
Konzentration c(H 3 O + ) = 1 mol·L -1 von Wasserstoffgas unter
Atmosphärendruck (p = 1013 hPa) umspült wird. Die
poröse Oberfläche des platinierten Platins adsorbiert Wasserstoff,
der so für das Redoxpaar bereitgestellt wird.
Für das Potential der Standard-Wasserstoff-Elektrode
hat man festgelegt:
E°(H 2 /2H 3 O + ) = 0 V
Wasserstoff
p(H 2)=1013 hPa
Platin-
Elektrode
o o o
o
o o
o
Elektrolytbrücke
Abb. 3.1 Aufbau der Standard-
Wasserstoffelektrode
Säure-Lösung
c(H 3O + )=1mol/l
Die unter Standard-Bedingungen, d.h. Druck (1013 hPa), Temperatur (25 °C), Konzentration (1
mol/L), gemessene Potentialdifferenz zwischen einer Me/Me z+ -Halbzelle und der Standard-
Wasserstoff-Halbzelle bezeichnet man als Standard-Elektroden-Potential.
Ein Redoxpaar, das gegenüber der Standard-Wasserstoff-Elektrode den elektrisch negativen Pol
bildet, erhält einen negativen Potentialwert, ein Redoxpaar, das gegenüber der Wasserstoff-
Elektrode den elektrisch positiven Pol bildet, erhält einen positiven Potentialwert.
V 3.1 Bestimmung des Standard-Elektroden-Potentials einer Zn/Zn 2+ - Halbzelle
mithilfe der Standard-Wasserstoff-Elektrode
Geräte
U-Rohr (dreischenklig)
2 Platin-Elektroden
Zink-Elektrode
Spannungsquelle
Spannungsmessgerät
Chemikalien Salzsäure-Lösung (c = 1 mol·L -1 ) C R: 34-37 S: -
Zinksulfat-Lösung (c = 1 mol·L -1 ) Xi N R: 36/38-
50/53
S: 2-22-25-60-61
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inert bedeutet reaktionsträge, reaktionsunfähig, chemisch inaktiv.
Unter Platinieren versteht man den Vorgang, dass ein Platin-Blech mit einer fein verteilten Platin-Schicht
überzogen wird. Dies erreicht man durch Elektrolyse einer Platinchlorid-Lösung an einer Platin-Kathode.