Appunti di Chimica 2 Parte

Elettrochimica

È ramo della chimica che descrive l'uso di reazioni chimiche di ossidazione per produrre elettricità e quello dell'elettricità per forzare il decorso di reazioni contro il loro equilibrio in modo da ottenere specifici prodotti.

• In una reazione redox esistono una semireazione di ossidazione e una di riduzione. Ognuna di esse contiene una coppia redox e gli elettroni fluiscono spontaneamente dalla coppia + riducente (meno ossidante) a quella meno riducente (+ ossidante).

• Potenziale standard di riduzione (E⁰) = tendenza degli elettroni di passare da una coppia redox ad un'altra coppia.
• Coppia redox presa in esame è quella dell'IDROGENO ed è posta E⁰ = 0 quindi qualsiasi coppia redox con valore positivo è + ossidante di quella dell'H che ne viene ossidata o viceversa.
• Coppia redox + alta = del FLUORO = massimo valore costringe tutti a cedere elettroni.
• Elettrodo standard di idrogeno consiste nella coppia redox:
  • 2H⁺ + 2e ₌ H₂
• Collegando qualsiasi elettrodo a quello standard è possibile misurare il valore di E⁰ di tale elettrodo e quindi della coppia redox relativa. Permette di valutare se la coppia è + o - ossidante rispetto a quella dell'H.

Pila di Daniell

• 1 elettrodo di zinco ⟹ 1 di rame
• ΔΕ = Ε⁰_rame - Ε⁰_zinco = 0,34 + 0,15
• Cu²⁺ + 2e ⟹ Cu
• Zn ⟹ Zn²⁺ + 2e
• Cu
• CuSO₄/H₂O
• 2n
• 2nSO₄/H₂O
• Catodo
  • Riduzione
  • Polo positivo
• Anodo
  • Ossidazione
  • Polo negativo
• 2n(aq)/2n²⁺(aq)//Cu²⁺(aq)/(cu)

• Si indica prima la coppia riducente
  • prima forma indotta / forma ossidata
    • doppia barra simboleggia ponte salino
      • poi prima forma ossidata / forma indotta
      • Potenziale di cella (E⁰) è una proprietà intensiva definita come la differenza tra il potenziale del catodo e quello dell'anodo.
      • ΔΕ = Ε⁰_cat - Ε⁰_an = +0,34 - (-9,76) = +1,1 V

  ELETTROCHIMICA

  Ramo della chimica che descrive l'uso di reazioni chimiche di ossidazione per produrre elettricità e quello dell'elettricità per forzare il decorso di reazioni contro il loro equilibrio in modo da ottenere specifici prodotti.

  In una reazione redox esistono una semireazione di ossidazione e una di riduzione. Ognuna di esse contiene una coppia redox e gli elettroni fluiscono spontaneamente dalla coppia a riducente (meno ossidante) a quella meno riducente (= ossidante).

  potenziale standard di riduzione (E^o) = tendenza degli elettroni di passare da una coppia redox ad un'altra coppia.

  Coppia redox presa in esame è quella dell'IDROGENO ed è posta a E^o = 0 quindi qualsiasi coppia redox con valore positivo è + ossidante di quella dell'H che ne viene ossidata e viceversa.

  Coppia redox + alta = del FLUORO = massimo valore costringe tutti a cedere elettroni

  Elettrodo standard ad idrogeno consiste nella coppia redox:

  2H⁺ + 2e^- ↔ H₂

  Collegando qualsiasi elettrodo a quello standard è possibile misurare il valore di E^o di tale elettrodo e quindi della coppia redox relativa. Permette di valutare se la coppia è + o - ossidante rispetto a quella dell'H

  Pila di Daniell

  1 elettrodo di zinco ⟶ 1 di rame

  ΔE^o = E^o_{coppia rame} - E^o_zinco = 0,34 + 0,76

  Cu

  CuSO₄/H₂O

  Catodo

  Riduzione

  Polo positivo

  Cu²⁺ + 2e^- ↔ Cu

  Zn

  ZnSO₄/H₂O

  Anodo

  Ossidazione

  Polo negativo

  2n ↔ 2n²⁺ + 2e^-

  Si indica prima la coppia riducenteprima forma indotta / forma ossidata/doppia barra simboleggia ponte salinopoi prima forma ossidata / forma ridotta

  Potenziale di cella (E_c^o) è una proprietà intensiva definita come la differenza tra il potenziale del catodo e quello dell'anodo.

  ΔE^o = E^o_cat - E^o_an = +0,34 - (-0,76) = + 1,1 V

  EQUAZIONE di NERNST

  - pone in relazione il potenziale di cella di una coppia redox

  E = E₀ + ^RT/_nF ln ^[ox]/_[red]

  F = costante di Faraday

  n = num. di elettroni scambiati

  O_x + n e^- ↔ red anodo

  E₀ = E_an⁰ + ^RT/_nF ln ^[ox]/_{[red] an}

  E₀ = E_an⁰ + ^RT/_nF ln ^[ox]/_{[red] an}

  ΔE = E_cat - E_an