Costante di equilibrio e potenziale di cella

Costante di equilibrio e potenziale di cella

Come abbiamo visto che G°r=-RTln(Keq), possiamo stabilire una relazione tra l’energia libera di Gibbs e il potenziale di cella: ΔG°r=-nFEcell° (n=numero degli equivalenti riducenti, gli elettroni che entrano in gioco,
F=costante di Faraday, E= differenza di potenziale, è in realtà ΔE). Combinando le due equazioni si ha che
nFER
lnKcell
nFEcell°=RTln(Keq), che riordinata dà RT
Visto che K aumenta esponenzialmente con Ecell°, per Ecell° positivo e grande avremo un K>>1, dunque una reazione spontanea: si prova così che un potenziale di cella positivo è tipico di una reazione redox spontanea. Se c'è differenza di potenziale c'è liberazione di energia.

Per ogni reazione redox si può misurare ΔE e ricavare ΔG e viceversa, entrambe sono misure che si fanno negli stati standard.
Con un voltometro possiamo misurare solo il potenziale di cella, cioè la differenza tra i due potenziali elettrodici, ma non i potenziali elettrodici stessi. Per quantificare questi ultimi è necessario porre arbitrariamente a 0 il potenziale elettrodico di un elettrodo, l’elettrodo ad H, per poi misurare con il voltometro il potenziale di cella di una cella che usa come catodo l’elettrodo ad H e come anodo l’elettrodo di cui vogliamo testare il potenziale. Per misurare il potenziale di cella si usa la formula E°cel=E°R-E°L, dove R e L sono rispettivamente destra e sinistra. Se E°cell>0, la reazione è spontanea, l’elettrodo destro, quello che stiamo testando, funge da catodo. Se invece E°cell