Forza elettromotrice della pila

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Dilez01

2016-08-28 10:11

Salve. Vi chiedo aiuto su questo esercizio: Calcolare la forza elettromotrice di una pila costituita da un elettrodo di argento immerso in una soluzione di ioni rame con (Cu2+)=0,35M e da un elettrodo di Pb immerso in una soluzione preparata sciogliendo 48,4g di PbCl2 in 350 mL di soluzione.  La forza elettromotrice è la differenza fra il potenziale di elettrodo maggiore e quello minore quindi devo calcolare i due potenziali E(cu)=0,34 - 0,05916/2 x log (1/0,35)= 0,32 Per quanto riguarda il secondo elettrodo come devo procedere?

LuiCap

2016-08-28 10:38

Spero sia un refuso, sarà "un elettrodo di rame immerso in una soluzione di ioni rame con (Cu2+)=0,35 M".

L'elettrodo con potenziale maggiore si comporta da catodo: il Cu2+ si riduce a Cu, avviene cioè una riduzione.

E(+) = E(catodo) = 0,34 - 0,05916/2 x log (1/0,35) = 0,327 V (0,32651)

L'elettrodo con potenziale minore si comporta da anodo: il Pb si ossida a Pb2+, avviene cioè un'ossidazione.

n PbCl2 = n Pb2+ = 48,4 g / 278,11 g/mol = 0,174 mol Pb2+

[Pb2+] = 0,174 mol / 0,350 L = 0,497 mol/L

E(-) = E(anodo) = -0,126 - 0,05916/2 x log (1/0,497) = -0,135 V (-0,13498)

La reazione che avviene nella pila è:

Cu2+ + Pb --> Cu + Pb2+

Il potenziale della pila è:

E(pila) = E(+) - E(-)

E(pila) = 0,327 - (-0,135) = 0,461 V (0,46149)

Dilez01

2016-08-28 13:34

LuiCap ha scritto:

Spero sia un refuso, sarà "un elettrodo di rame immerso in una soluzione di ioni rame con (Cu2+)=0,35 M".

L'elettrodo con potenziale maggiore si comporta da catodo: il Cu2+ si riduce a Cu, avviene cioè una riduzione.

E(+) = E(catodo) = 0,34 - 0,05916/2 x log (1/0,35) = 0,327 V (0,32651)

L'elettrodo con potenziale minore si comporta da anodo: il Pb si ossida a Pb2+, avviene cioè un'ossidazione.

n PbCl2 = n Pb2+ = 48,4 g / 278,11 g/mol = 0,174 mol Pb2+

[Pb2+] = 0,174 mol / 0,350 L = 0,497 mol/L

E(-) = E(anodo) = -0,126 - 0,05916/2 x log (1/0,497) = -0,135 V (-0,13498)

La reazione che avviene nella pila è:

Cu2+ + Pb --> Cu + Pb2+

Il potenziale della pila è:

E(pila) = E(+) - E(-)

E(pila) = 0,327 - (-0,135) = 0,461 V (0,46149)

No è proprio come avevo scritto (testo preso dall'ultimo esame di Chimica)

LuiCap

2016-08-28 14:08

Ma non potrebbe essere un refuso di cui il prof si è accorto durante lo svolgimento dell'esame: lo ha comunicato a voce ai candidati, ma non ha corretto il file scritto???

A me è successo tante volte, purtroppo :-(

Se così non è proprio non capisco cosa possa fare una barra di argento in una soluzione di Cu2+.

Potrei, al limite, capire il contrario: barra di Cu immersa in una soluzione di Ag+.

Dilez01

2016-08-28 15:47

LuiCap ha scritto:

Ma non potrebbe essere un refuso di cui il prof si è accorto durante lo svolgimento dell'esame: lo ha comunicato a voce ai candidati, ma non ha corretto il file scritto???

A me è successo tante volte, purtroppo :-(

Se così non è proprio non capisco cosa possa fare una barra di argento in una soluzione di Cu2+.

Potrei, al limite, capire il contrario: barra di Cu immersa in una soluzione di Ag+.

Ho in mano proprio il testo dell'esame a cui ero presente e non disse nulla riguardo errori presenti nel testo durante il compito  :-/ :-/

LuiCap

2016-08-28 16:30

E allora, la barra d'argento immersa nella soluzione di Cu2+ ha la stessa funzione di una barra di platino, ovvero un materiale inerte con la sola funzione di permettere il passaggio degli elettroni dall'anodo al catodo.

La pila deve essere schematizzata in questo modo:

anodo (-) Pb/Pb2+ (0,497 M) // Cu2+ (0,35 M)/Ag (+) catodo

In pratica l'anodo di Pb metallico riduce la sua massa, libera 2e- che passano attraverso il filo metallico al catodo di Ag e vengono acquistati dagli ioni Cu2+ in soluzione che si riducono a Cu metallico che va a ricoprire il catodo di Ag.

Il potenziale si calcola quindi come ho scritto nella prima risposta che ti ho dato.

Spero di non aver detto delle scemenze... al momento non mi viene in mente altro :-S