Por que os potenciais de redução são medidos tomando como base o hidrogênio?

Passo 1

O enunciado pergunta por que os potenciais de redução são medidos tomando como base o eletrodo de hidrogênio. O conteúdo envolvido é eletroquímica, mais precisamente o conceito de potencial de eletrodo padrão. Para responder, precisamos entender que todo potencial é relativo e que um eletrodo de referência deve ter potencial bem definido e reprodutível.

Passo 2

Não existe forma de medir o potencial de um eletrodo isoladamente; só faz sentido falar em diferença de potencial entre dois eletrodos. Portanto, para caracterizar o potencial de redução de qualquer sistema redox, escolhe-se um eletrodo de referência cuja resposta seja reprodutível em qualquer laboratório.

Passo 3

As principais exigências para um eletrodo de referência são:
  1. reação bem definida e reversível;
  2. potencial estável e conhecido;
  3. preparação simples e materiais de fácil obtenção;
  4. ampla aplicabilidade.

Passo 4

O eletrodo de hidrogênio padrão (SHE, do inglês Standard Hydrogen Electrode) satisfaz esses requisitos. Sua meia-reação é
2\,\mathrm{H}^+ + 2\,\mathrm{e}^- \;\rightleftharpoons\; \mathrm{H}_2(g)
mantida em condições padronizadas ( p_{\mathrm{H}_2}=1 atm, [\mathrm{H}^+]=1 mol L ^{-1}, T=25^\circ\mathrm{C}).

Passo 5

Por convenção IUPAC, atribui-se ao SHE o potencial padrão de redução
E^\circ = 0{,}00\:\text{V}.
Dessa forma, todo outro potencial de eletrodo padrão é medido em relação a esse zero, garantindo uniformidade e comparabilidade dos valores em diferentes experiências e tabelas.

Resposta

Os potenciais de redução são medidos em relação ao eletrodo de hidrogênio (SHE) porque ele fornece um ponto de referência universal: sua reação é reversível e bem definida, seu potencial é estável e reprodutível, e por convenção seu potencial padrão foi fixado em 0{,}00\:\text{V}.

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