Calcolo del potenziale di cella

Calcolo del potenziale di cella:

La reazione netta di una cella voltaica costruita da un elettrodo di zinco standard e un elettrodo di rame standard ottenuto sommando le due mezze reazioni insieme:

ossidazione	Zn ( s) Zn2 + (aq) + 2e–	E ° = 0,763V
riduzione	2	E ° = 0,337 V
		sum
net	Zn (s) + 2Ag + (aq) 2Ag (s) + Zn2 + (aq)	E ° = 1.100 V

Nota: anche se abbiamo dovuto moltiplicare la riduzione dellargento per un fattore 2 in modo che gli elettroni consumati si bilanciassero con quelli prodotti dallossidazione di zinco azione, NON moltiplichiamo il potenziale di riduzione dellargento per questo fattore. Nel manipolare i potenziali, dovremmo cambiare solo i segni dei valori, non la grandezza.

Come facciamo a sapere quale metallo si ossiderà e quale ione metallico si ridurrà?

Guardando una tabella dei potenziali di riduzione standard!

Una delle semireazioni deve essere invertita per produrre unossidazione. Invertire la semireazione che produrrà la fem netta più alta (positiva) per la cellula. Ricorda che quando si inverte una reazione, anche il segno di Eº (+ o -) per quella reazione viene invertito. Considera ancora la seguente tabella dei potenziali standard di riduzione:

Calcoliamo il potenziale generato da una cella costruita con elettrodi Zr e I2 standard: Dalla tabella, scriviamo una semireazione di riduzione bilanciata per ciascuno elettrodo e copia i potenziali di riduzione:

2e– + I2 (s) 2 I– (aq)	E ° = 0,54 V
4e– + Zr4 + (aq) Zr (s)	E ° = –1,53 V

Invertire quale reazione produrrà il potenziale di riduzione standard più positivo? Proviamo entrambi!

Caso 1: invertire la iodinereduzione:

Eºnet = Eºox (I2) + Eºred (Zr)

Eºnet = (- 0,54) + (- 1,53)

Eºnet = – 2,07 V

Caso 2: inversione della riduzione dello zirconio:

Eºnet = Eºred (I2) + Eºox (Zr)

Eºnet = (0,54) + (1,53)

Eºnet = 2,07 V

Nota: nel primo caso, il calcolo il potenziale netto non è nemmeno positivo! Questa reazione non si verificherebbe spontaneamente come proposto.

Il potenziale positivo più elevato si trova utilizzando la semireazione di ossidazione Zr. La cella procederebbe quindi spontaneamente nel caso 2. Si noti che non abbiamo moltiplicato il valore del potenziale di riduzione di I2 per un fattore 2, anche se lequazione di riduzione dello iodio sarebbe stata moltiplicata per questo fattore per bilanciare il numero di elettroni prodotti e consumato.

Recensione: su un foglio di carta, ricava lequazione netta bilanciata per questa cella voltaica. Al termine, fai clic sul punto interrogativo per visualizzare la risposta.

Usa la tabella precedente dei potenziali di riduzione standard per calcolare la tensione generata dalle seguenti celle voltaiche in condizioni standard – due cifre decimali, per favore !:

elettrodo1	elettrodo 2	Eºnet	(* elettrodo di idrogeno standard)
Hg / Hg2 +	SHE *
Zr / Zr4 +	Rb / Rb +
Rb / Rb +	Hg / Hg2 +

Prima di passare alla pagina successiva, dovresti come calcolare il potenziale netto di una cella fotovoltaica utilizzando una tabella dei potenziali standard di riduzione.