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| Nozioni d'elettrochimica | |
| La semicella | |
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Dato che qualunque reazione di ossidoriduzione si può considerare pari alla somma di due semireazioni (una di riduzione e una di ossidazione) che avvengono contemporaneamente, allora per costruire una pila è necessario fare in modo che il trasferimento di elettroni ceduti dalla specie che si ossida a quella che si riduce sia reso in qualche modo indiretto.
L'idea più semplice per far ciò è allora quella di realizzare un dispositivo in cui le semireazioni di ossidazione e di riduzione avvengano in compartimenti opportunamente separati. Ciascuno di questi compartimenti è detto semicella o semipila. Si tratta in definitiva nel caso delle pile di allungare con criterio il percorso chiuso che devono fare i portatori di carica, e fra questi gli elettroni ottenuti dalla semireazione di ossidazione, per permettere la semireazione di riduzione. In ogni caso non deve essere mai interrotta la continuità elettrica del circuito, poiché altrimenti non si può avere corrente elettrica se il circuito risulta aperto in qualche sua parte.
Due osservazioni sono d'obbligo:
Il concetto di semicella non è esclusivamente legato alle pile, ma è un sistema elettrochimico del tutto generale. In altre parole la semicella in cui avviene, ad esempio, la semireazione di riduzione di una certa reazione redox non necessariamente fa parte di una pila, ma può essere anche uno dei due semielementi di un dispositivo in cui si fa avvenire la reazione d'ossidoriduzione in questione che non è spontanea (come accade nell'elettrolisi dell'acqua o di un sale fuso).
La semicella non è solamente un sistema formato da un metallo immerso in una soluzione acquosa contenente ioni del metallo stesso (ad esempio un lamina di rame in un contenitore con una soluzione di tetraossosolfato di rame), ma può essere anche assai più complessa dal punto di vista costruttivo e, per esempio, non coinvolgere nessuna soluzione. Per questo motivo la definizione di semicella è basata sul concetto di semireazione e non sul sitema fisico che vede un metallo immerso in una opportuna soluzione acquosa.