標準の水素電極の使用

標準の水素電極は、化学者がレドックス（すなわち、酸化還元に関連する）反応を理解するために使用する電極電位のスケール上のゼロ点を表します。基本的にガス電極です。水素ガスは、プラチナ電極を含むガラス細胞に注入されます（プラチナはどの反応にも参加しません）。ガス電極は、水素ガスが反応する希釈酸溶液（1 mol dm-3 H+（aq））に挿入されます。標準の水素電極は、温度（298度ケルビン）と圧力（1大気）の標準条件下で保持されます。標準の水素電極には多くの用途があります。

1. 標準

   • IUPAC（International Union of Pure and Applied Chemistry）は、標準的な水素電極をユニバーサル参照電極としてリストします。これは、すべての温度で標準条件下でゼロの標準電極電位を持つと考えられています。標準の水素電極セルは、他の電極の電位を測定するために、異なるタイプの電極を持つ別の細胞に接続されています。セルは、電圧計（電圧で測定するための機器が電気回路の異なるポイント間の潜在的な違い）も取り付けられているワイヤで接続されています。 2つのセル間の塩橋が回路を完成させます。標準の水素電極は、左側の電極として接続されています。

   テストされた材料の電極電位を検出する

   • 標準的な水素電極はゼロのポテンシャルを持つと見なされるため、テストされた材料の標準電極電位は、細胞全体の標準電位と等しいと見なされます。負の場合、テストされた電極は、水素よりも電子を失う傾向が高くなります。陽性の場合、テストされた電極は水素よりも電子を失う準備ができておらず、実際、水素よりも電子を獲得する傾向が高くなります。水素電極を使用するのが難しいため、これは実際にはめったに行われません。

   電気化学シリーズ

   • 異なる材料の標準電極電位を比較できます。それらは、最もネガティブから最もポジティブなものまで、電気化学シリーズに順番に配置されています。非常に陰性の材料は良好な還元剤ですが、最もポジティブな材料は良好な酸化剤です。シリーズ内の任意の2つの材料間の酸化還元反応の方向は、標準電極電位を比較することで予測できます。ペア内のよりネガティブな材料は、電子を失います（酸化されます）が、より正の材料はそれらを獲得します（削減されます）。ただし、通常の条件下で反応が発生するには、違いは0.3 V以上でなければなりません。