Concetti Chiave
- Gli elettrodi di prima specie, come Cu, Zn e Ag, sono metalli immersi in una soluzione dei propri ioni e sono reversibili agli ioni dell'elemento costituente.
- Gli elettrodi inerti, come il platino, fungono da conduttori di corrente senza partecipare alle reazioni redox, fornendo una superficie per la semireazione.
- In una cella galvanica, la reazione tra Fe e Fe³⁺ genera Fe²⁺, con il platino che agisce solo come elettrodo inerte.
- Gli elettrodi di seconda specie consistono in un metallo a contatto con il suo sale poco solubile, immersi in una soluzione con l'anione del sale, come l'elettrodo a cloruro di argento.
- In un elettrodo di seconda specie, la reazione di riduzione e ossidazione coinvolge il cloruro di argento, mantenendo la concentrazione degli ioni Ag⁺ costante e reversibile per gli anioni Cl⁻.
Elettrodi di prima specie, elettrodi di seconda specie ed elettrodi inerti
Elementi come Cu, Zn e Ag sono elettrodi di prima specie, ovvero elementi (metalli o non metalli) immersi in una soluzione dei propri ioni. Sono reversibili agli ioni dell’elemento costituente. Possono essere utilizzati anche elettrodi inerti. Questi elettrodi funzionano da semplici conduttori di corrente, e non intervengono nella reazione redox. Un esempio di elettrodo inerte è il platino (Pt). L’elettrodo inerte in pratica fornisce la superficie alla quale decorre la semireazione, ma i reagenti debbono arrivarvi dalla soluzione elettrolitica.
Si consideri la cella galvanica nella quale avviene la seguente la reazione:
Fe (s) + 2Fe3+ (aq) → 3Fe2+ (aq)
Pila Fe/Fe3+: Fe (s)|Fe2+ (aq)||Fe2+ (aq), Fe3+ (aq)|Pt (s)
Le reazioni che si verificano sono le seguenti:
Processo anodico (Ossidazione anodica): Fe→〖Fe〗^(2+)+2e^-
Processo catodico (Riduzione catodica): 2〖Fe〗^(3+)+〖2e〗^-→2〖Fe〗^(2+)
Reazione globale (Processo elettromotore): 2〖Fe〗^(3+)+Fe→〖3Fe〗^(2+)
Si noti come il platino non intervenga in nessuna delle reazioni di ossidoriduzione, si comporta quindi da elettrodo inerte.
Un elettrodo di seconda specie è costituito da un metallo a contatto con un suo sale poco solubile, immersi in una soluzione contenente l’anione del sale poco solubile. Classico esempio di questo elettrodo è l’elettrodo è l’elettrodo a cloruro di argento.
Se l’elettrodo funziona da catodo (ovvero se riceve elettroni dall’anodo, quindi se si riduce) si scrive: Ag(s), AgCl(s) | Cl-(aq).
Riduzione (processo primario): Ag^++ e^-→Ag
Ossidazione (processo secondario): AgCl→Ag^++Cl^-
Totale (processo elettrodico): AgCl+ e^-→Ag+Cl^-
La concentrazione degli ioni Ag+ non varia, e l’elettrodo è reversibile per gli anioni Cl- del sale poco solubile.
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