Concetti Chiave
- Una cella di Daniel con zinco all'anodo e idrogeno al catodo genera una differenza di potenziale positiva.
- Il potenziale di cella, o forza elettromotrice, rappresenta la spinta degli elettroni lungo il circuito.
- Il potenziale di riduzione dell'elettrodo a idrogeno è fissato arbitrariamente a 0 per misurare altri potenziali.
- Un potenziale di riduzione inferiore a quello dell'idrogeno indica una maggiore tendenza all'ossidazione.
- Per convenzione, si utilizza il potenziale di riduzione, come nel caso dell'ossigeno con E=0,8V che funge da catodo.
Potenziale di cella
Si prenda ora in esame una cella di Daniel dove all’anodo si pone lo zinco e al catodo l’idrogeno, collegati attraverso un ponte salino e con il nero di Pt in corrispondenza dell’idrogeno. Utilizzando un voltometro si misura una differenza di potenziale positiva, ciò implica che spontaneamente gli elettroni si muovono dallo zinco all’idrogeno ed è per questo motivo che l’utilizzatore può funzionare. Il voltometro ha permesso di calcolare il potenziale di cella (E)/forza elettromotrice/voltaggio ossia potenziale del catodo-potenziale dell’anodo che indica quanto una reazione di cella spinge gli elettroni lungo il circuito (se E=0 il sistema è ad equilibrio e gli elettroni non vengono più spinti), non permette però di calcolare i potenziali del catodo e dell’anodo è perciò necessario porre arbitrariamente il potenziale di riduzione dell’elettrodo a idrogeno a 0.
A questo punto è sufficiente misurare con il voltometro il potenziale di una cella che utilizza come catodo l’elettrodo a idrogeno e come anodo l’elettrodo di cui si vuole testare il potenziale. Se il potenziale di riduzione misurato è minore di quello dell’idrogeno e quindi è minore di 0 la sostanza si comporta da anodo meglio rispetto all’idrogeno perché, tanto è più basso E tanto più le sostanze tendono ad ossidarsi e viceversa. Si potrebbe prendere come potenziale di riferimento quello di ossidazione che presenta uguale valore, ma opposto, tuttavia per convenzione si è scelto quello di riduzione. L’ossigeno ad esempio ha E=0,8V, ciò implica che funge da catodo. All’esame viene chiesto di scrivere una reazione redox sulla