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... Corso di Studi di Fisica Corso di Chimica Lezioni 31 32 2010 Luigi Cerruti www.
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it Schema di una CELLA GALVANICa Zn s Zn 2 1 M Cu 2 1 M Cu s anodo Zn s Zn 2 aq Cu 2 aq Cu s catodo Semicella Ossidazione Semicella Riduzione Ponte salino anodo elet ...

... Sempre piu riducibili Sempre piu ossidabili Come leggere la tavola dei potenziali standard di riduzione Gli acidi che cedono H intaccano tutti i metalli con E rid 0 E rid 0 E rid 0 la CELLA GALVANICa fornisce energia e la reazione e spontanea.
Quindi abbiamo un importante criterio di spontaneita di una reazione: E 0 Vedi appunti ed esercizi Potenziali di riduzione e sistema ...

... e elettrico: lavoro w J potenziale elettrico = = V = carica Q C Il lavoro prodotto dal sistema e considerato con il segno negativo Per definizione una CELLA GALVANICa produce corren te, e in questo caso il potenziale della CELLA e positivo, quindi: w = QE w max = QE max Efficienza di una CELLA GALVANICa Q viene espressa mediante la costante d ...

... el processo: Q = nF In un esperimento 1,33 mol di e sono trasportati a ttraverso una differenza media di potenziale di 2,10 V Otteniamo Q= nF = 1,33 x 96.
485 C w = QE = 2,69 x 10 5 J Se la CELLA funzionasse sempre con V max = 2,50 avremmo w max = QE max = 3,21 x 10 5 J Possiamo calcolare l efficienza della CELLA w 2,69 x 10 5 x 100 = x 100 = 8 ...

... siamo calcolare l efficienza della CELLA w 2,69 x 10 5 x 100 = x 100 = 83,8 w max 3,21 x 10 5 Energia di Gibbs e lavoro massimo di una CELLA Abbiamo ottenuto G = w max QE max = w max Quindi G = QE max Ponendo Q = nF otteniamo: G = QE max = nFE max In condizioni standard: G = nFE Verifica della spontaneita d ...

... izziamo la relazione generale G = G RT ln Q r dove Q r e il quoziente di reazione, e otteniamo nFE = nFE RT ln Q r RT E = E ln Q r nF L equazione di Nernst ci da il potenziale di CELLA per qualsiasi valore di Q r In condizioni di equilibrio E = 0 e ponendo Q r = K RT E = ln K nF Possiamo calcolare la K di equilibrio conoscendo i l potenziale standard della CELLA ...

... 2.
71 V Il cloro e ossidato E rid = E oss 2Cl l Cl 2 g 2 e 1.
36V E rid E oss= 4.
07V La reazione non e spontanea, ma se introduciamo suffi ciente energia, in una CELLA opportuna, realizziamo il fenome no dell elettrolisi Elettrolisi Schema e applicazione all NaCl 1 Un flusso di elettroni e prodotto in una CELLA GALVANICa 2 Gli elettroni lasciano la cel ...

... icazione all NaCl 1 Un flusso di elettroni e prodotto in una CELLA GALVANICa 2 Gli elettroni lasciano la CELLA attraverso il circuito esterno 3 Gli elettroni creano un elettrodo negativo nella CELLA elettrolitica: gli ioni Na sono attratti e ridotti 4 e 5 Il circuito si chiude con la cessione di elettroni da parte degli ioni cloro attratti al polo positivo e il ritorno degli elettr ...

... lettrolitica: gli ioni Na sono attratti e ridotti 4 e 5 Il circuito si chiude con la cessione di elettroni da parte degli ioni cloro attratti al polo positivo e il ritorno degli elettroni nella CELLA GALVANICa Attenzione! Celle GALVANIChe anodo ossidazione catodo riduzione Celle elettrolitiche anodo ossidazione catodo riduzione Aspetti quantitativi ...

... rev = pdV dw aSostituendo e semplificando: dG = dw a Vdp A p = cost otteniamo dG = dw a Nelle condizioni date la variazione G corrisponde al lavoro massimo w a Lavoro massimo e celle GALVANIChe Ricordiamo la definizione di potenziale elettrico: lavoro w J potenziale elettrico = = V = carica Q C Il lavoro prodotto dal sistema e cons ...

... alizzerebb e Le reazioni elettrolitiche piu tipiche consistono nella separazione di un composto negli elementi costituen ti: 2H 2 O l 2 H 2 g O 2 g 2NaCl l 2Na l Cl 2 g Le celle GALVANIChe forniscono energia Le celle elettrolitiche consumano energia Elettrolisi dell NaCl Le premesse Consideriamo la seguente reazione riferita a NaCl fuso 2NaCl l 2Na l Cl 2 g ...

... sostanza La quantita di elettricita Q e data da Se l intensita di corrente e costante si ha n = m/M mol e la quantita di sostanza le moli L elettrochimica in pratica Le pile commerciali Le pile GALVANIChe sono serbatoi di energia chim ica, disponibile ad essere trasformata in energia elettr ica Lo sviluppo continuo di nuovi dispositivi elettron ici ha reso universale e quotidiano l us ...



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