Concetti Chiave
- La cella Daniell utilizza Zn e Cu separati da una tazza porosa, permettendo il passaggio di ioni ma non di elettroni, che viaggiano nel circuito esterno.
- La tazza porosa mantiene la neutralità elettrica permettendo il passaggio degli ioni, mentre gli elettroni fluiscono tra gli elettrodi esterni.
- Un ponte salino, come KCl, può sostituire la tazza porosa per facilitare il flusso ionico senza influenzare la reazione.
- Gli elettrodi non devono essere sempre metallici; per esempio, si può usare un elettrodo a idrogeno con Pt inerte per reazioni di riduzione.
- Il potenziale di cella è determinato dalla differenza tra i potenziali delle coppie redox ed è sempre positivo per la reazione diretta.
Cella Daniell
La cella Daniell è una cella in cui i due reagenti sono separati: da una parte Zn e solfato di Zn, dall’altro Cu e solfato di Cu, separati da una tazza porosa che permette il passaggio degli ioni ma non degli elettroni, che sono costretti a passare attraverso il filo di rame del circuito esterno. Zn+Cu2+ --> Zn2++CuLa tazza porosa permette il passaggio degli ioni che tendono a mantenere la neutralità elettrica; gli elettroni dagli atomi di zinco vanno agli ioni rame 2+ viaggiando solo nel circuito esterno, passando quindi attraverso la bacchetta di rame. Ho quindi separato le due coppie redox: Zn | Zn2+ || Cu | Cu2+.
Generalmente per non mescolare le due soluzioni invece del setto poroso si usa una ponte salino (KCl) che permette il flusso degli ioni e chiuda il circuito elettrico ma i cui ioni non influiscano sulla reazione nella cella.
Uno dei due elettrodi può non essere metallico: per esempio nell’elettrodo a idrogeno la reazione prevede la riduzione di H+ a formare H2. Tale reazione necessita di elettroni e diviene necessario fornire elettroni al compartimento e allontanarli: per questo motivo si usa un metallo inerte, Pt, immerso in una soluzione di ioni idrogeno facendo gorgogliare dentro idrogeno gassoso.
Il potenziale di cella è la differenza tra i potenziali di due coppie redox, ed è sempre positivo (se è negativo abbiamo preso la reazione al contrario, è positivo per la reazione inversa).
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione della tazza porosa nella cella Daniell?
La tazza porosa nella cella Daniell permette il passaggio degli ioni per mantenere la neutralità elettrica, ma impedisce il passaggio degli elettroni, che devono viaggiare attraverso il circuito esterno.
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