• Chimica
  • calcolo forza elettromotrice cella galvanica

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dribusen
dribusen - Habilis - 175 Punti
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salve a tutti:)
ho questo esercizio:

calcolare la fem della pila

[math]Cu/Cu^{2+}//Ag^{+}/Ag[/math]
formata da una soluzione di ioni
[math]Cu^{2+} (0,1 M)[/math]
e da una soluzione i ioni
[math]Ag^{+} (0,1 M)[/math]
sapendo:
[math]E°_{Cu^{2+}/Cu} = 0,341 V[/math]
[math]E°{(Ag^{+}/Ag} = 0,799 V[/math]

allora. io mi sono scritto l'equazione del processo. che credo sia questa:

[math]2Ag^{+} + Cu > 2 Ag + Cu^{2+}[/math]

poi tramite l'equazione di Nerst mi sono calcolato i potenziale standard di riduzione dato che le concentrazioni non sono standard. il mio dubbio sta proprio qui. io ho fatto:

[math]E_{Cu} = 0,341-\frac{0,05916}{2}*log\frac{1}{0,1}[/math]
[math]E_{Ag} = 0,799-0,05916*log\frac{1}{0,1^{2}}
[/math]
ora sullo svolgimento dell'esercizio mi dice che la concentrazione dell'argento non deve essere elevata al quadrato. secondo voi?
io sapevo che nell'equazione di nerst le concentrazioni delle specie ridotte e ossidate dovevano essere elevate al proprio coefficente stechiometrico. sbaglio?

grazie mille del vostro aiuto:):)

Ithaca
Ithaca - Blogger - 9870 Punti
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Ciao dribusen,

ti correggo subito l'errore:

[math]E_{Ag} = 0,799 - \frac{0,05916}{2} \cdot log \frac{1}{0,1^{2}}[/math]

Per il resto, il tuo ragionamento è corretto. Stai procedendo nel modo giusto.

Perdona il ritardo, a presto :hi

dribusen
dribusen - Habilis - 175 Punti
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ahhh ok...allora ho capito perchè il risultato lo metteva senza il quadrato. nel caso dell'argento posso fare una sempplificazione giusto? cioè il quadrato della concentraione lo posso semplificare con il 1/2 delle carica?.
poi un'altra cosa. da come hai scritto io nel valutare il numero di cariche scambiate non devo valutare il numero di carica del singolo elemento e quindi in questo caso il rame 2 e l'argento 1, ma lo scambio di cariche complessive e quindi in questo caso 2 giusto?. spero di essermi spiegato:)
grazie dell'aiuto.

Ithaca
Ithaca - Blogger - 9870 Punti
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Scrivi di seguito lo svolgimento passo per passo, in modo da esser più chiaro.
Ti aiuterò nella correzione :)

dribusen
dribusen - Habilis - 175 Punti
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allora....
mi hanno dato questa pila, dove ho argento e rame.
dalle cariche indicate noto che il rame ha un nox di +2 e l'argento +1. inoltre da come è stato scritto il diagramma di cella, la semicella contenente rame si ossida perchè è l'anodo e la semicella contenente argento si riduce perchè è il catodo.
posso dire quindi che la reazione è questa:

[math]2Ag^{2+}Cu>2Ag+Cu^{2+}[/math]

da qui mi calcolo le concentrazioni non standard con nernst.
quello che mi chiedo è: lla equazione di nernst devo indicare il numero di cariche n. questo numero deve essere il numero totale di cariche scambiate e quindi in questo caso 2, oppure devo vedere il nox degli elementi?
però adesso che lo sto scrivendo mi sto rendendo conto che sto dicendo una stronzata. se il rame scambia 2 eletroni anche l'argento ne deve scambiare 2 quindi devo inserire lo stesso numero....giusto?

Ithaca
Ithaca - Blogger - 9870 Punti
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Innanzitutto, ti correggo immediatamente la reazione che hai scritto (sarà stato sicuramente un errore di battitura, considerando che prima l'hai scritta nel modo corretto):

[math]2Ag^{+} + Cu[/math]
- >
[math]2Ag + Cu^{2+}[/math]

Di tale reazione, per capire a fondo, occorre considerare le due semi-reazioni e la costante di equilibro ad essa collegate:

[math]2Ag^{+} + 2e^{-}[/math]
- >
[math]2Ag[/math]
(red)
[math] Cu[/math]
- >
[math] 2e^{-} + Cu^{2+}[/math]
(ox)
[math]K_{eq} = \frac{[Cu^{2+}]}{[Ag^{+}]^{2}}[/math]

Considerando l'equazione di Nernst, avremo allora che:

[math]E_{Cu} = 0,341-\frac{0,05916}{2}\cdot log\frac{1}{0,1}[/math]
[math]E_{Ag} = 0,799 - \frac{0,05916}{2} \cdot log \frac{1}{0,1^{2}}[/math]

Sulla base di quanto ti ho riportato, rispondo alla tua domanda: nell'equazione di Nernst, "n" si riferisce al numero di elettroni scambiati, per questo è opportuno sempre riportare le semi-reazioni.

Spero di essere stata chiara :)

dribusen
dribusen - Habilis - 175 Punti
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Ahh...ok ok....credo di aver capito:). Domani ho l'esame speriamo sia facile. Grazie mille dell'aiuto:)

Ithaca
Ithaca - Blogger - 9870 Punti
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Di nulla :)

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