Le potentiel d'électrode est la différence de potentiel électrostatique entre l'électrolyte et l'électrode. L'émergence d'un tel potentiel est due à la séparation spatiale des charges, qui ont des signes opposés à la frontière de séparation de phase avec la formation d'une double couche électrique.
La séparation spatiale des charges à la frontière entre une électrode métallique et une solution d'électrolyte est associée à des phénomènes tels que le transfert d'ions du métal dans la solution lors du processus d'établissement de l'équilibre électrochimique, ainsi que l'adsorption de les ions de l'électrolyte sur la surface de l'électrode; déplacement de gaz à l'extérieur du réseau cristallin ionique chargé positivement; adsorption non coulombienne d'ions ou de molécules liquides sur une électrode. En raison des deux derniers phénomènes, le potentiel d'électrode n'est jamais égal à zéro, même si la charge de la surface métallique est nulle. La valeur absolue du potentiel d'une seule électrode n'est pas déterminée, pour cela, la méthode de comparaison des électrodes de référence et de test est utilisée. Le potentiel de l'électrodeéquivaut à l'amplitude de la force électromotrice (FEM) obtenue dans le circuit électrochimique.
Pour les solutions à base d'eau, il est d'usage d'utiliser des électrodes à hydrogène. Les éléments standard de ce type sont utilisés comme étalons pour diverses mesures électrochimiques, ainsi que dans les dispositifs galvaniques. Une électrode à hydrogène est un fil métallique ou une plaque qui absorbe bien l'hydrogène gazeux (le palladium ou le platine sont souvent utilisés). Une telle plaque-fil est saturée en hydrogène à pression atmosphérique, puis plongée dans une solution aqueuse riche en ions hydrogène. Le potentiel d'une telle plaque est proportionnel à la concentration d'ions dans la solution. L'élément est un étalon, le potentiel d'électrode d'une réaction chimique est mesuré par rapport à celui-ci.
Lors de l'assemblage de cellules galvaniques à base d'hydrogène et de dispositifs détectables, une réaction (réversible) se produit à la surface d'un métal du groupe du platine, ce qui signifie soit un processus de réduction, soit un processus d'oxydation. Le type de processus dépend du potentiel de la réaction en cours de l'élément à déterminer. Le potentiel de l'électrode à hydrogène est pris égal à zéro lorsque la pression d'hydrogène est d'une atmosphère, la concentration en protons de la solution est d'une mole par litre et la température est de 298 K. Si l'élément étudié est dans des conditions de référence, c'est-à-dire, lorsque l'activité des ions affectant le potentiel est un, et la pression du gaz - 0, 101 MPa, la valeur de ce potentiel est appelée standard.
Mesure EMFélectrode galvanique dans des conditions standard, calculez le potentiel d'électrode standard de la réaction chimique. Habituellement, cette valeur est mesurée dans des conditions où toutes les activités thermodynamiques de la réaction déterminant le potentiel sont égales à l'unité et la pression du gaz est de 0,01105 Pa. Le potentiel de l'élément testé est considéré comme positif si, en mode "source de courant", les électrons se déplacent de gauche à droite dans le circuit externe et que des particules chargées positivement se déplacent dans l'électrolyte.
