En electroquímica , una semicelda es una estructura que contiene un electrodo conductor y un electrolito conductor circundante separado por una doble capa de Helmholtz que se produce de forma natural . Las reacciones químicas dentro de esta capa bombean momentáneamente cargas eléctricas entre el electrodo y el electrolito, lo que da como resultado una diferencia de potencial entre el electrodo y el electrolito. La reacción típica del ánodo implica que un átomo de metal en el electrodo se disuelve y se transporta como un ion positivo a través de la doble capa, lo que hace que el electrolito adquiera una carga neta positiva mientras que el electrodo adquiere una carga neta negativa. La creciente diferencia de potencial crea un campo eléctrico intenso dentro de la doble capa, y el potencial aumenta de valor hasta que el campo detiene las reacciones de bombeo de carga neta. Esta acción autolimitante ocurre casi instantáneamente en una semicelda aislada; en las aplicaciones, dos semiceldas diferentes se conectan adecuadamente para constituir una celda galvánica .
Una semicelda estándar consiste en un electrodo de metal en una solución acuosa donde la concentración de iones metálicos es 1 molar (1 mol/L) a 298 kelvins (25 °C). [1] En el caso del electrodo de hidrógeno estándar (SHE) , se utiliza un electrodo de platino y se sumerge en una solución ácida donde la concentración de iones de hidrógeno es 1M, con gas hidrógeno a 1 atm burbujeando a través de la solución. [2] La serie electroquímica , que consiste en potenciales de electrodo estándar y está estrechamente relacionada con la serie de reactividad , se generó midiendo la diferencia de potencial entre la semicelda de metal en un circuito con una semicelda de hidrógeno estándar, conectada por un puente salino .
La semicelda de hidrógeno estándar:
Las semiceldas de una celda de Daniell :