Hücre ve Elektrot Potansiyelleri

Hidrojen elektrotu, bulunduğu yarı-hücrenin özelliğine göre anot veya katot gibi
hareket edebilir. Hidrojen, anotta hidrojen iyonuna yükseltgenir, katotta ise bunun
tersi reaksiyon olur. Özel koşullar altında hidrojen elektrotu elektrokimyasal olarak
çift yönlü, yani dönüşümlüdür.
Bir hidrojen elektrotunun potansiyeli sıcaklık, çözeltideki hidrojen iyonu konsantrasyonu
(daha doğru olarak aktivite) ve elektrot yüzeyindeki hidrojenin basıncına
bağlıdır. Yarı- hücre reaksiyonunun referans konumunda olması için bu parametrelerin
çok dikkatli seçilmesi gerekir.
Standart hidrojen elektrotu şartnameleri, bu elektrotu: hidrojen iyonu aktivitesi 1
ve hidrojen gazının kısmı basıncını 1 atm. olan; veya, potansiyeli her sıcaklıkta
tam olarak sıfır olan elektrot, şeklinde tarif eder.
Bir elektrot ile standart hidrojen elektrotunun bulunduğu bir hücrenin elektrot potansiyellerine
"hücre potansiyelleri" denir. Elektrot potansiyellerinin relatif değerler
olduğu daima bilinmelidir.
Rutin işlemlerde yaygın olarak kullanılan ikincil grup referans elektrotlar daha
uygundur.
4. Elektrot Potansiyellerinin Ölçülmesi
Standart hidrojen elektrotu, genel bir referans standardı olarak kabul edilmiş olmasına
rağmen, laboratuvarda gerçekleştirme olanağı yoktur; yani nazari bir elektrottur.
Çünkü hidrojen iyonu aktivitesi tam 1 olan bir çözelti hazırlamak mümkün
değildir; ayrıca çözeltideki iyonik şiddeti 1 gibi büyük bir değerdeki hidrojen
iyonunun aktivite katsayısını hesaplayacak herhangi uygulanabilir bir teori de
yoktur. Bu nedenle aktivitesi 1 olacak gerekli HCl (veya başka bir asit) konsantrasyonunu
hesaplamak olanaksızdır.
Aktivite katsayılarının bilindiği çok seyreltik çözeltiler için elde edilen bilgilerden
aktivitenin 1 olduğu haldeki potansiyeller bulunabilir.
Örneğin, Şekil-9'daki hücrede hidrojen ve klorür iyonlarının aktiviteleri Debye-
Hückel bağıntısından hesaplanabilir; ölçmeler düşük asit konsantrasyonlarında
yapılmış olmalıdır.
19