CALCOLO f.e.m. DI UNA PILA
COS’E’ LA f.e.m. ? La forza elettronmotrice di una pila corrisponde la lavoro massimo che può fornire . Più precisamente la f.e.m. equivale al lavoro per unità di carica necessaria per mantenere costante la d.d.p. fra i due elettrodi . Inoltre viene misurate a circuito aperto cioè in condizioni di equilibrio a corrente nulla .
La f.e.m. di una cella elettrochimica ottenuta collegando due semicelle (catodica e anodica ) è espressa dalla seguente relazione : Ecella = Ec – Ea Dove : Ec = potenziale catodico Ea = potenziale anodico
ALCUNI TIPI DI CELLE
PILA DANIELL SEMICELLA COSTITUITA DA UNA LAMINA DI Cu IMMERSA IN UNA SOLUZIONE CONTENTE CuSO4 SEMICELLA COSTITUITA DA UNA LAMINA DI Zn IMMERSA IN UNA SOLUZIONE SONTENTE ZnSO4
QUESTE DUE CELLE ELETTRICHE VERRANNO A QUESTO PUNTO COLLEGATE TRA LORO MEDIANTE UN PONTE SALINO . LA LAMINA DI Zn E’ L’ANODO (POLO-), MENTRE LA LAMINA DI Cu E’ IL CATODO (POLO+) .
LE REAZIONI DI ELETTRODO SONO : Cu2+ + 2e- Cu Zn Zn2+ + 2e- CALCOLO f LE REAZIONI DI ELETTRODO SONO : Cu2+ + 2e- Cu Zn Zn2+ + 2e- CALCOLO f.e.m. : E0 = 0,342- (-0,762 ) = 1,107 V E0 -0,762 V 0,342 V red ox
PILE A CONCENTRAZIONE Vi sono due semicelle contenenti due soluzioni di una stessa coppia redox ma aventi una diversa concentrazione collegate da un ponte salino .
LE DUE SOLUZIONI SI SCAMBISNO GLI e- ATTRAVERSO IL CIRCUITO ESTERNO , MENTRE IL PONTE SALINO CONSENTE IL PASSAGGIO DI IONI E CHIUDE IL CIRCUITO . L’EQUILIBRIO VIENE RAGGIUNTO NEL MOMENTO IN CUI GLI IONI NELLE DUE SEMICELLE DIVENTANO UGUALI .
STRUMENTAZIONE
IL DISPOSITIVO PER UNA MISURA POTENZIONOMETRICA CONSISTE IN : UN POTENZIOMENTRO ; UN ELETTRODO DI RIFERIMENTO ; UN ELETTRODO DI MISURA . Gli elettrodi , collegati al potenziometro , sono immersi nella soluzione su cui si effettuano le misure . L’elettrodo di riferimento è costruito in maniera tale da mantenere costante il suo potenziale e ogni variazione di d.d.p. è imputabile esclusivamente alla soluzione analizzata.