11 Elettrochimica

Pagina 1

ELETTROCHIMICA Celle voltaiche o galvaniche L’energia rilasciata in una redox spontanea può essere utilizzata per ottenere del lavoro elettrico. La cella voltaica (o galvanica) è un dispositivo nel quale il trasferimento di elettroni avviene attraverso un circuito esterno piuttosto che direttamente tra reagenti. Ad esempio, la reazione spontanea Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s) Avviene quando una placchetta di zinco viene posta a contatto con una soluzione che contiene Cu2+. Man mano che la reazione procede, il colore blu degli ioni di Cu2+ diminuisce e sullo zinco si deposita del rame metallico. Nella cella voltaica, il metallo Zn è posto a contatto con gli ioni Zn2+(aq) in un comparto della cella, mentre in un altro comparto il metallo Cu è posto in contatto con gli ioni Cu2+(aq). di conseguenza, la riduzione di Cu2+ può avvenire solo grazie al flusso di elettroni attraverso il circuito esterno, ovvero il filo che unisce le strisce di zinco e di rame. In altre parole, separando fisicamente la reazione di ossidazione da quella di riduzione, abbiamo creato un flusso di elettroni attraverso un circuito esterno. I due metalli solidi che sono connessi tramite il circuito este rno sono chiamati elettrodi. Per definizione, l’elettrodo al quale avviene la reazione di ossidazione è chiamato anodo, mentre quello al quale avviene la riduzione è chiamato catodo. Ciascuno dei due comparti di una cella voltaica è chiamato semicella. In una semicella avviene la semireazione di ossidazione e nell’altra ha luogo la semireazione di riduzione: Anodo: Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e- Catodo: Cu2+(aq) + 2e-  Cu(s) Gli elettroni fluiscono attraverso il circuito esterno al catodo, dove sono consumati mentre il Cu2+ si riduce. Poiché Zn(s) è ossidato nella cella, l’elettrodo di zinco perde massa…