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Mesure via l'électrode à hydrogène standard (SHE)

1900
  • Walther Nernst
Dispositif standard d'électrode à hydrogène en laboratoire pour les mesures électrochimiques.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

L'absolu potentiel électrochimique Le potentiel d'une seule électrode ne peut être mesuré directement. Il est donc mesuré par rapport à une électrode de référence universellement acceptée. L'électrode standard à hydrogène (ESH) est la référence principale ; son potentiel est de 0 volt exactement dans les conditions standard (concentration de 1 M en ions H⁺, pression de 1 bar en dihydrogène, 298 K). Tous les autres potentiels d'électrodes standard sont exprimés par rapport à ce potentiel zéro.

L'impossibilité de mesurer le potentiel absolu d'une seule électrode découle du fait que toute mesure nécessite un circuit électrique complet, ce qui introduit inévitablement une seconde interface électrode-électrolyte. Ce qui est mesuré est toujours une différence de potentiel entre deux électrodes. Afin de créer une échelle normalisée et comparable, la communauté scientifique s'est accordée sur un point de référence commun.

The Standard Hydrogen Electrode (SHE) serves this purpose. It consists of a platinum electrode, often coated with platinum black to increase its surface area and catalytic activity, immersed in a solution with a hydrogen ion activity of 1. Purified hydrogen gas is bubbled over the electrode at 1 bar pressure. The half-reaction is [latex]2H^+(aq) + 2e^- rightleftharpoons H_2(g)[/latex]. By international convention, the standard potential of this half-reaction is defined as 0.000 V at all temperatures.

Pour mesurer le potentiel standard d'une autre demi-pile, par exemple une électrode de zinc dans une solution de sulfate de zinc (Zn²⁺/Zn), on la connecte à l'électrode standard à hydrogène (ESH) afin de former une pile galvanique. La tension mesurée de cette pile correspond, par définition, au potentiel standard de la demi-pile de zinc. Ce procédé a permis d'établir des tables exhaustives de potentiels d'électrode standard, indispensables pour prédire le sens et le potentiel de toute réaction d'oxydoréduction dans les conditions standard.

UNESCO Nomenclature: 2209
- Chimie physique

Taper

Norme de mesure

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • alessandro volta’s invention of the voltaic pile
  • Les lois de l'électrolyse de Michael Faraday
  • le développement du concept de force électromotrice (f.é.m.)
  • walther nernst’s formulation of the nernst equation, which relates cell potential to concentration

Applications

  • création de la série de potentiels d'électrode standard (série électrochimique)
  • prédire la spontanéité des réactions redox
  • étalonnage d'autres électrodes de référence (par exemple, électrodes au chlorure d'argent ou au calomel)
  • chimie analytique (potentiométrie)
  • études de corrosion

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Lié à : électrode standard à hydrogène, électrode de référence, potentiel d'électrode, réaction d'oxydoréduction, électrochimie, potentiométrie, pile galvanique.

Contexte historique

Mesure via l'électrode à hydrogène standard (SHE)

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(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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