| Elettrochimica - Elettrochimica di base | |
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| Nozioni d'elettrochimica | Elettrochimica di base | Calcolo della fem di una pila in condizioni standard | Precedente - Pagina - Successiva |
Nel caso di pile in condizioni standard la forza elettromotrice (fem) Eº risulta pari alla differenza di tra il potenziale standard di riduzione del catodo EºC e quello standard EºA dell'anodo. Quindi:
Le condizioni standard vengono indicate dalla presenza del simbolo º, cioè EºA, EºC, Eº.
I valori dei potenziali standard di riduzione rappresentano una scala di potere ossidante delle varie semicelle rispetto all'elettrodo normale a idrogeno e tra le varie semicelle. Ne segue che confrontando due qualsiasi valori di potenziale standard di riduzione si può ricavare la tendenza che ha una semicella in condizioni standard a comportarsi da agente ossidante o da agente riducente nei confronti di un'altra coppia nelle stesse condizioni di stato. Ciò permette d'individuare l'anodo e il catodo di qualsiasi pila in condizioni strandard, mentre dai valori dei potenziali standard di riduzione delle semicelle si calcola la femº della pila stessa.
Osservazione: Si vuole far notare come la scrittura Eº = EºC - EºA sottointenda in realtà l'operazione più articolata in cui ciascun potenzaiale standard è per definizione il risultato della differenza tra il potenziale assoluto (standard) d'elettrodo proprio della semicella con quello dell'elettrodo normale a idrogeno, di potenziale nullo per convenzione. In altre parole, ad esempio per la pila Zn | Zn++ (aq, 1.0 M) || Cu++ (aq, 1.0 M) | Cu, la forza elettromotrice è il frutto di tali operazioni:
Da ciò si ricava che se anche il valore di EH fosse stato un qualunque numero diverso da zero, i potenziali standard delle semicelle sarebbero stati ovviamente diversi, ma la femº della pila sarebbe risultata sempre di 1,100 V, visto che nell'operazione i termini EH si elidono.
Dalla tabella dei potenziali standard di riduzione si legge EºZn++/Zn = -0.763 V e EºCu++/Cu = 0.337 V. Ne segue che la femº della pila è
Si noti la gestione del segno meno previsto nella formula in presenza di un potenziale anodico negativo. A volte può essere causa di errori...
Dalla tabella dei potenziali standard di riduzione si legge EºCu++/Cu = 0.337 V e EºAg+/Ag = 0.799 V. Ne segue che la femº della pila è
Dalla tabella dei potenziali standard di riduzione si legge EºAl3+/Al = -1.660 V e EºCr3+/Cr = -0.740 V. Ne segue che la femº della pila è