Électrode standard à hydrogène

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.

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'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 :

• a_H⁺ = a_H2 = 1
• γ_H⁺ = γ_H2 = 1

Où 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 P_H2 égale à 1 bar ;
• une concentration en H⁺ égale à 1 mol.L⁻¹ ;
• le dihydrogène se comportant comme un gaz parfait ;
• le coefficient d'activité du proton γ_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 chimique standard des protons en solution comme étant nul à toute température : μ_H⁺ = 0.