Standardhydrogenelektrode

Die Standard-Wasserstoffelektrode (SHE) ist eine Referenzelektrode in der Elektrochemie, die das Standardpotential der Halbreaktion 2H+ + 2e− ⇌ H2(g) definiert. Das Standardpotential dieser Reaktion wird per Konvention auf 0,00 V gegenüber sich selbst festgelegt.

Aufbau und Standardbedingungen: Die ELEktrode besteht typischerweise aus einer Platinoberfläche, die in einer wässrigen Lösung mit einer Aktivität der H+-Ionen von 1 (entsprechend 1 M H+) gehalten wird und mit Wasserstoffgas bei einem Druck von 1 atm im Gleichgewicht steht. Die Temperatur beträgt 25 °C (298 K). Unter diesen Bedingungen ist das Gleichgewichtspotential der Reaktion Null.

Bedeutung und Anwendung: Die SHE dient als Referenzpotenzial für die Messung anderer Redoxpaare. Die Standardpotentiale von Redoxreaktionen werden gegen die SHE gemessen und in der elektrochemischen Spannungsreihe angegeben. Die Nernst-Gleichung ermöglicht es, E° bei abweichenden Bedingungen in Abhängigkeit von Reaktionsquotienten, H+-Aktivität, Gasdruck und Temperatur anzupassen.

Praktische Hinweise: Die direkte Nutzung der SHE ist aufgrund der Notwendigkeit, H2 bei 1 atm und eine saubere Pt-Oberfläche aufrechtzuerhalten, technisch anspruchsvoll. Daher werden oft Kalomel- oder Silber/Silberchlorid-Referenzelektroden verwendet, die regelmäßig gegen die SHE kalibriert werden. Die SHE bleibt eine theoretisch zentrale Nullreferenz für Standardpotentiale in der Elektrochemie.