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Potenziale di un semielemento in cui l’elettrodo partecipa alla reazione elettrodica

E° = E° – E°

catodo anodo

Pila Daniell

Figura 21-6 La cella voltaica zinco-rame

(-) Zn/Zn (1M) || Cu (1M)/Cu (+)

2+ 2+

E = E – E ) = E – E = 0,34 – (-0,76) = 1,1 V

Cu2+/Cu Zn2+/Zn

(+) (-

Più alti (più positivi) sono i potenziali di cella maggiore è la tendenza che la

 reazione vada a completezza (maggiore forza motrice).

Figura 21-7 La cella voltaica rame-argento

Dal volume: Whitten “Chimica Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

La cella standard

Zn < Cu < Ag

2+ 2+ + Zn > Cu > Ag

Forza crescente come

Forza crescente come agenti riducenti

agenti ossidanti Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Serie dei potenziali standard o normali dei semielementi

Dal volume: Whitten “Chimica Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Uso dei potenziali standard di elettrodo

Quanto più è positivo il valore di E° per una semireazione, tanto maggiore è la

tendenza per la semireazione ad avvenire nella direzione scritta.

Quanto più è negativo il valore di E° per una semireazione, tanto maggiore è

la tendenza per la semireazione ad avvenire nella direzione opposta a quella

scritta.

I potenziali di elettrodo permettono di prevedere la spontaneità in una reazione redox

(E° >0) (E° > E° )

ossidante riducente

Scrivere prima l’equazione per la semireazione con il valore di E° più positivo.

1. rid

Scrivere l’equazione dell’altra semireazione come un’ossidazione e cambiare di

2. segno al potenziale

Bilanciare il trasferimento di elettroni senza moltiplicare i potenziali.

3. Sommare le semireazioni di riduzione e ossidazione. Se E°cella sarà positivo allora

4. la reazione sarà spontanea nel verso scritto.

Termodinamica e pile elettrochimiche

Il lavoro utile che un sistema può compiere durante una trasformazione è dato dalla

diminuzione della sua energia libera -∆G =L utile

Quando tale diminuzione si arresta, il sistema è all’equilibrio (∆G = 0) e non può più

compiere lavoro.

Per una reazione redox vale la seguente relazione

-∆G° = nFE°

n = numero di moli di elettroni trasferiti nel processo complessivo

F (faraday) = 96485 J/V mol e (C/mol e ) (quantità di elettricità pari ad una mole di

- -

elettroni) nFE° = RT lnK eq

FIGURA 21-8 Riassunto delle correlazioni tra termodinamica, equilibri ed elettrochimica

Dal volume: Petrucci “Chimica Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Equazione di Nernst

Effetto delle concentrazioni sui potenziali di elettrodo

∆G ∆G°

= + RT lnQ

-nFE = -nFE° + RT lnQ

pila pila RT

= ° −

E E ln Q

pila pila nF

0

.

0592

= ° −

E E log Q

pila pila n

FIGURE 21-10

Una pila voltaica in condizioni non standard - L’Esempio 21-8 illustrato Piccin Nuova Libraria S.p.A.

FIGURA 21-11

Pila a concentrazione Piccin Nuova Libraria S.p.A.


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti di Chimica generale per l'esame della professoressa Arena. Gli argomenti trattati sono i seguenti: l'elettrochimica, le reazioni redox e l'energia elettrica, il potenziale di cella, l'elettrodo standard a idrogeno, il potenziale di un semielemento in cui l’elettrodo partecipa alla reazione elettrodica.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in chimica industriale
SSD:
Università: Messina - Unime
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Giuseppe^^ di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica Generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Messina - Unime o del prof Arena Carmela.

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