Elektrodenpotential ist die Differenz der elektrostatischen Potentiale zwischen dem Elektrolyten und der Elektrode. Die Entstehung eines solchen Potentials beruht auf der räumlichen Trennung von Ladungen, die an der Phasentrenngrenze unter Bildung einer elektrischen Doppelschicht entgegengesetzte Vorzeichen haben.
Die räumliche Trennung von Ladungen an der Grenze zwischen einer Metallelektrode und einer Elektrolytlösung ist mit Phänomenen wie dem Übergang von Ionen aus dem Metall in die Lösung bei der Herstellung des elektrochemischen Gleichgewichts sowie der Adsorption von verbunden Ionen aus dem Elektrolyten auf die Elektrodenoberfläche; Verdrängung von Gas außerhalb des ionisch positiv geladenen Kristallgitters; Nicht-Coulomb-Adsorption von Ionen oder Flüssigkeitsmolekülen an einer Elektrode. Aufgrund der letzten beiden Phänomene ist das Elektrodenpotential niemals gleich Null, selbst wenn die Ladung der Metalloberfläche Null ist. Der Absolutwert des Potentials einer einzelnen Elektrode wird nicht bestimmt, dazu wird die Methode des Vergleichs von Referenz- und Testelektrode verwendet. Elektrodenpotentialentspricht der Größe der elektromotorischen Kraft (EMF), die im elektrochemischen Kreislauf erh alten wird.
Für wässrige Lösungen ist es üblich, Wasserstoffelektroden zu verwenden. Normalelemente dieser Art werden als Normale für verschiedene elektrochemische Messungen sowie in galvanischen Geräten verwendet. Eine Wasserstoffelektrode ist ein Metalldraht oder eine Platte, die Wasserstoffgas gut absorbiert (häufig wird Palladium oder Platin verwendet). Ein solcher Plattendraht wird bei atmosphärischem Druck mit Wasserstoff gesättigt, wonach er in eine an Wasserstoffionen reiche wässrige Lösung eingetaucht wird. Das Potential einer solchen Platte ist proportional zur Ionenkonzentration in der Lösung. Das Element ist ein Normal, das Elektrodenpotential einer chemischen Reaktion wird relativ zu ihm gemessen.
Beim Zusammenbau von galvanischen Zellen auf Basis von Wasserstoff und detektierbaren Bauelementen findet an der Oberfläche eines Metalls der Platingruppe eine (reversible) Reaktion statt, die entweder einen Reduktions- oder einen Oxidationsprozess bedeutet. Die Art des Prozesses richtet sich nach dem Potential der ablaufenden Reaktion des zu bestimmenden Elements. Das Potential der Wasserstoffelektrode wird gleich Null genommen, wenn der Wasserstoffdruck eine Atmosphäre beträgt, die Protonenkonzentration der Lösung ein Mol pro Liter beträgt und die Temperatur 298 K beträgt. Das heißt, wenn sich das untersuchte Element unter Referenzbedingungen befindet, wenn die Aktivität der Ionen, die das Potential beeinflussen, eins ist und der Gasdruck - 0, 101 MPa beträgt, wird der Wert dieses Potentials als Standard bezeichnet.
EMF messengalvanische Elektrode unter Normbedingungen, berechnen Sie das Normelektrodenpotential der chemischen Reaktion. Normalerweise wird dieser Wert unter Bedingungen gemessen, bei denen alle thermodynamischen Aktivitäten der potentialbestimmenden Reaktion gleich eins sind und der Gasdruck 0,01105 Pa beträgt. Das Potential des zu prüfenden Elements gilt als positiv, wenn sich im Modus "Stromquelle" Elektronen im äußeren Stromkreis von links nach rechts bewegen und sich positiv geladene Teilchen im Elektrolyten bewegen.
