Pila Daniell

La Pila è un dispositivo in cui avvengono reazioni di ossidoriduzione spontanee e l‘energia chimica liberata viene trasformata in energia elettrica.
Un generatore di corrente che produce energia elettrica continua da una cella elettrochimica (O pila) è la pila Daniell. E’ costituita da una lamina di zinco e una di rame, poste in due diversi recipienti, immerse nella soluzione 1 M del loro solfato (Quindi solfato di zinco nel primo caso e solfato di rame nel secondo). I metalli nelle due semi-pile (per semi-pila si intendono i due recipienti, che possono essere semplici beker in cui sono immerse le lamine) rappresentano gli elettrodi. Quello che si ossida costituisce l’anodo (-): in questo caso lo zinco, che si consuma, mentre quello che si riduce costituisce il catodo (+), in questo caso il rame, si ricopre di altro rame proveniente dalla soluzione.
Ciò significa che si ha un flusso di elettroni che va dall’anodo al catodo e una corrente convenzionale che va dal catodo all’anodo.
Questo circuito è chiuso da un ponte salino che va da un recipiente all’altro, collegando le due soluzioni. Esso è un tubo di vetro a forma di U riempito con una soluzione gelatinosa che contiene un sale, di solito una soluzione acquosa di NaCl e gelatina.
Questo tubo ha tre funzioni:
1) E’ una soluzione conduttrice, in questo modo chiude il circuito;
2) Impedisce alle due soluzioni di mescolarsi;
3) E’ in grado di cedere ioni K+ alla soluzione di solfato di rame per sostituire gli ioni Cu2+ che si scaricano e di cedere ioni SO42- o Cl- per bilanciare l’eccesso di ioni Zn2+ che si producono all’anodo.
La rappresentazione schematica della pila Daniell è Zn/Zn2+//Cu2+/Cu.
Non si può misurare il potenziale di una singola semi-pila, ma la differenza di potenziale tra i due elettrodi della pila è misurabile con un millivoltmetro. Questo dipende dalla concentrazione delle soluzioni, dalla natura degli elettrodi e dalla temperatura.