Électrode standard à hydrogène

Fichier:Standard hydrogen electrode 2009-02-06.svg

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⁺ = Modèle:Nb), 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 :

Modèle:H2 ⇔ 2 H⁺ + 2 e⁻.

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

• Modèle:Mvar_H⁺ = Modèle:Mvar_H2 = 1 ;
• Modèle:Mvar_H⁺ = Modèle:Mvar_Modèle:H2 = 1,

où Modèle:Mvar représente l'activité chimique des différentes espèces et Modèle:Mvar 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 Modèle:Mvar_Modèle:H2 égale à Modèle:Nb ;
• une concentration en H⁺ égale à Modèle:Nb ;
• le dihydrogène se comportant comme un gaz parfait ;
• le coefficient d'activité du proton Modèle:Mvar_H⁺ 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 : Modèle:Nobr.