L'électrode de platine de l'électrode standard à hydrogène (SHE) joue un rôle crucial en facilitant les réactions d'oxydoréduction impliquant de l'hydrogène gazeux et des ions hydrogène.
Cette électrode est essentielle pour établir un potentiel de référence permettant de mesurer les potentiels d'électrode d'autres systèmes électrochimiques.
Nous examinerons ici en détail la fonction de l'électrode de platine dans l'électrode SHE, sa construction et son importance dans les mesures électrochimiques.
5 points clés expliqués : Le rôle et la fonction du platine dans l'électrode SHE
1. Rôle du platine dans l'électrode SHE
Le platine agit comme un catalyseur pour les réactions d'oxydation et de réduction de l'hydrogène.
Il facilite le transfert d'électrons entre l'hydrogène gazeux (H2) et les ions hydrogène (H+) dans la solution.
Le platine est choisi en raison de son inertie, c'est-à-dire qu'il ne réagit pas avec l'hydrogène ou d'autres composants de la solution, ce qui garantit qu'il n'interfère pas avec les réactions de l'électrode.
2. Construction de l'électrode SHE
L'électrode SHE est constituée d'une feuille ou d'une plaque de platine platinée, reliée à un fil de platine.
Cette configuration permet l'échange d'électrons.
De l'hydrogène pur et sec est injecté dans la solution à une pression constante de 1 atm.
L'hydrogène gazeux est adsorbé sur la surface du platine, créant ainsi une électrode à hydrogène.
Une petite quantité de mercure est présente au fond du tube de verre pour assurer un bon contact électrique.
3. Réaction de l'électrode
La réaction de l'électrode en SHE est réversible en ce qui concerne les ions hydrogène.
La réaction peut être représentée comme suit : [ 2H^+(aq) + 2e^- \rightleftharpoons H_2(g) ]
Au cours de la réaction, l'hydrogène gazeux de la plaque de platine se transforme en ions hydrogène, libérant ainsi des électrons.
Ces électrons s'accumulent sur la plaque de platine, créant ainsi une différence de potentiel.
4. Importance du SHE
L'électrode SHE est utilisée comme électrode de référence universelle en électrochimie.
Son potentiel d'électrode standard est arbitrairement fixé à zéro, ce qui constitue la base de calcul des potentiels des autres électrodes.
En couplant SHE à une autre électrode, le potentiel de la cellule peut être mesuré à l'aide d'un potentiomètre.
Le potentiel de SHE étant nul, le potentiel mesuré représente directement le potentiel de l'autre électrode.
5. Avantages et défis
Avantages
La SHE peut être utilisée dans toute la gamme de pH.
Elle n'introduit pas d'erreur de sel dans les mesures.
Fournit une référence cohérente et fiable pour les mesures électrochimiques.
Défis
Il est difficile d'obtenir de l'hydrogène gazeux sec et pur à 100 %.
Le maintien d'une pression de 1 atm et d'une concentration de HCl de 1 M est difficile.
La construction en verre rend l'appareil fragile et moins portable.
6. Considérations pratiques
En raison des difficultés pratiques liées à la mise en place et à l'entretien d'une SHE, celle-ci est souvent qualifiée d'électrode hypothétique.
D'autres électrodes standard, comme l'électrode de Calomel, sont souvent préférées en raison de leur facilité d'utilisation et de leur stabilité.
En résumé, l'électrode de platine de l'ELS est essentielle pour catalyser les réactions d'oxydoréduction de l'hydrogène et garantir un potentiel de référence stable et cohérent pour les mesures électrochimiques.
Malgré les difficultés liées à son installation et à sa maintenance, l'électrode de platine reste un outil fondamental dans le domaine de l'électrochimie.
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