Électrode normale à hydrogène

Une électrode normale à hydrogène ou ENH est une électrode de référence très utile en chimie analytique. Elle correspond à la réalisation pratique de l'électrode standard à hydrogène par rapport à laquelle sont mesurés tous les potentiels d'oxydoréduction.

Composition

L'électrode normale à hydrogène est composée d'une solution d'ions hydronium (H₃O⁺) en contact avec du dihydrogène gazeux (H₂) et une tige de platine (Pt).

Elle est symbolisée par $Pt\mid H_{2(g)},H_{(aq)}^{+}$

Elle met donc en œuvre le couple redox $H_{(aq)}^{+}/H_{2(g)}$ et fait intervenir la réaction : $2H^{+}+2e^{-}=H_{2}$.

Tout ceci dans des conditions particulières :

• pression de dihydrogène : $p(H_{2})=1bar$
• concentration des ions oxonium : $c(H^{+})=1,0mol.L^{-1}$

Théorie

On rappelle que l'équation mise en œuvre est : $2H^{+}+2e^{-}=H_{2}$.

D'où d'après l'équation de Nernst : $E=E^{o}(H^{+}/H_{2})+{\frac {RT}{2F}}\ln {{\Biggl (}{\frac {\gamma (H^{+})^{2}}{\gamma (H_{2})}}{\Biggr )}}+{\frac {RT}{2F}}\ln {{\Biggl (}{\frac {c(H^{+})^{2}}{p(H_{2})}}{\Biggr )}}$.

Avec le potentiel standard apparent qui fait intervenir les coefficients d'activités:

$E'^{o}(H^{+}/H_{2})=E^{o}(H^{+}/H_{2})+{\frac {RT}{2F}}\ln {{\Biggl (}{\frac {\gamma (H^{+})^{2}}{\gamma (H_{2})}}{\Biggr )}}$.

C'est-à-dire, avec les conditions précisées ci-dessus : $E\approx E^{o}(H^{+}/H_{2})$

Intérêt

L'intérêt de l'électrode normale à hydrogène réside dans le fait que son potentiel est approximativement égal au potentiel standard du couple redox et ne dépend donc de rien excepté de la température. Ainsi, elle sert d'électrode de référence pour tous les autres potentiels. Par approximation, on choisit : $E'^{o}(H^{+}/H_{2})\approx E^{o}(H^{+}/H_{2})=0,00V/ESH$.

Notes et références

• Cours de Chimie de Classe Préparatoire Maths Physique Science de l'Ingénieur du lycée Thiers, Marseille