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Électrode standard à hydrogène

Construction d'une électrode à hydrogène standard : 1. Électrodes en platine avec revêtement en poudre de platine, 2. Alimentation en hydrogène, 3. Solution acide (H+ = 1 mol/L), 4. Piège à eau pour empêcher l'accès à l'oxygène dans l'air, 5. Connexion à la deuxième électrode de l'élément galvanique à former, dont le potentiel est mesuré.

L'électrode standard à hydrogène (ESH) est l'électrode de référence absolue. Elle ne peut être réalisée en pratique. La réalisation pratique de l'ESH est l'électrode normale à hydrogène ou ENH.

L'ESH est une électrode où a lieu la réaction d'oxydation suivante :

H2 ⇔ 2 H+ + 2 e.

Cette réaction est réalisable mais l'ESH implique les suppositions suivantes :

  • aH+ = aH2 = 1 ;
  • γH+ = γH2 = 1,

a représente l'activité chimique des différentes espèces et γ leur coefficient d'activité.

Ces suppositions reviennent donc à considérer que, pour réaliser une ESH, la réaction d'oxydation du dihydrogène devrait avoir lieu avec :

  • une pression partielle PH2 égale à 1 bar ;
  • une concentration en H+ égale à 1 mol/L ;
  • le dihydrogène se comportant comme un gaz parfait ;
  • le coefficient d'activité du proton γH+ égal à 1.

Les deux premiers critères peuvent être vérifiés. On obtient alors une électrode normale à hydrogène. Les deux seconds critères ne peuvent être vérifiés. C'est pourquoi l'ESH ne peut être réalisée.

Le caractère à part de l'ESH vient de la convention thermodynamique suivante : on a fixé arbitrairement le potentiel standard des protons en solution comme étant nul à toute température : μH+ = 0.

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Électrode standard à hydrogène
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