Alcune applicazioni dei potenziali di elettrodo

Applicazioni dei potenziali di elettrodo

1. Prodotti delle reazioni redox
Come sappiamo una reazione redox è divisibile in due semireazioni (di ossidazione e di riduzione). La reazione redox è spontanea se la fem è positiva. Un sistema chimico è riducente nei confronti dei sistemi a potenziale di riduzione più alto. Un sistema chimico è invece ossidante nei confronti dei sistemi a potenziale di riduzione più basso.
Si consideri la reazione tra Zn e HCl. Il sistema contiene le specie Zn, H+ e Cl-. Si considerano ora le semireazioni di riduzione, di cui si conosce il potenziale attraverso i valori contenuti nelle specifiche tabelle:
Zn2+ + 2e-Zn E° = -0.76 V
2H+ + 2e-H2 E° = 0 V
Cl2 + 2e-2Cl- E° = +1.36V
La specie Cl2, se fosse presente, sarebbe la più ossidante. Il potenziale di riduzione dell’idrogeno è maggiore di quello dello zinco, quindi gli ioni H+ ossidano lo zinco a Zn2+. La semireazione dello zinco va da destra verso sinistra (reazione di ossidazione).
■(Zn→Zn^(2+)+〖2e〗^-&〖E°〗_ox=0.76V)
■(〖2H〗^++2e^-→H_2&〖E°〗_red=0V)
■(〖Zn+2H〗^+→〖Zn〗^(2+)+H_2&E°=0.76V)
In forma neutra: Zn + 2HClZnCl2 + H2
2. Pile commerciali
Esistono diverse tipologie di pile commerciali:
o Pila Leclanché (pila a secco)
È detta pila a secco perché non contiene alcun liquido libero all’interno. L’ossidazione si ha su di un anodo di zinco, e la riduzione su di catodo di carbone inerte (grafite). La pila Leclanché non può essere ricaricata, è anche detta cella primaria. Quando si utilizza rapidamente la corrente della pila, i prodotti si depositano sugli elettrodi, e questo provocala caduta del voltaggio. Inoltre, l’acidità dell’elettrolita provoca una lenta solubilizzazione dello zinco.
Una forma migliore di pila Leclanchè è la pila alcalina.
o Pila alcalina (al mercurio)
o Pila a combustione