Elettrochimica

[NaClO3]

Penso di avere tutti i fondamentali requisiti per aprire una discussioncina qua!
Tanto per essere chiari, non mi piace rivolgermi al forum in questi termini, è la prima volta che lo faccio e spero proprio sia l'ultima!

Allur:
oggi ho sostenuto l'esame parziale parte II di stechiometria.
Vorrei una vostra opinione circa il seguente esercizio.

Pila a due semielementi:

- E°=Ag/Ag(C6H5COO)=0.80V
soluzione satura con corpo di fondo, pH2

Ks Ag(C6H5COO) = 1.4*10-2 (mol/l)2
Ka C6H5COOH = 3.5*10-5

- E°H3O+ /H2 = 0.00V H2= 1atm pH=1 con elettrodo in Pt

Si chiede quale sia le f.e.m. e determinare quale sia il polo + e il polo - .

Questo è l'esercizio, sinceramente non sono riuscito a farlo a causa di una mia confusione circa gli utilizzi della K, sembrava mancasse un dato!!!!
Non mostro il mio svolgimento proprio perchè non c'è stato...
In attesa di una vostra risposta, grazie dell'attenzione!

[al-ham-bic]

Io non ci vedo nulla di male, anzi trovo la cosa utile a tanti.

Se qualcuno fresco di studi e di buona volontà risponde in maniera corretta ne approfitto anch'io leggendo e facendomi un po' di ripasso anche in queste cose (ne ho bisogno... ).

[Mario]

Calcoliamo i potenziali delle due semicelle:

EAg = 0,80 + 0,059 log[Ag*]

Il benzoato di argento è un sale la cui solubilità è influenzata dal pH.
Per questo sale si può dimostrare che è valida la seguente formula:
[Ag++] = sqr (Kps x (1 + [H+]/Ka))
che risolta dà [Ag++] = 2 M

Sostituendo nella prima espressione e risolvendo si ha:
EAg = 0,818 V

L'altro semielemento è un semplice elettrodo ad idrogeno, il cui potenziale è dato da:
EH = - 0,059 pH
ovvero:
EH = - 0,059 V

Poiché gli elettroni in una pila hanno la tendenza a portarsi dall'elettrodo a potenziale più basso (polo negativo o anodo) a quello con potenziale più alto che funge da catodo o polo positivo, possiamo dire che l'elettrodo ad idrogeno, avendo il valore più basso, è senz'altro il polo negativo.
La f.e.m. è quindi pari a Ec - Ea = 0,877 V

saluti
Mario

[NaClO3]

Il benzoato di argento è un sale la cui solubilità è influenzata dal pH.
Per questo sale si può dimostrare che è valida la seguente formula:
[Ag++] = sqr (Kps x (1 + [H+]/Ka))
che risolta dà [Ag++] = 2 M

Davvero mille grazie, ma non ho proprio capito questo passo, cos'è sqr??
[Ag++] sarà una svista, ma l'equzione da te proposta non l'ho proprio capita.

Grazie della disponibilità.

[Max Fritz]

sqr = square root, radice quadrata, talvolta abbreviata anche con sqrt
Da quel che ho capito, essendo il pH non neutro, la formula non si riduce alla radice di Kps/Ka, ma ha bisogno di tenere conto della concentrazione degli ioni idrogeno, che portano alla formazione di acido benzoico. Provando a sostituire [H+]=0,1 (dedotto da pH=1), si ha:
[Ag+] = sqrt(1.4*10^-2 (mol/l)2 * (1,1/3,5*10^-5)) = sqrt(4,3*10^2 (mol/l)^2) = 2M

[Mario]

Davvero mille grazie, ma non ho proprio capito questo passo, cos'è sqr??
Ha già risposto esaurientemente Max Fritz.
[Ag++] sarà una svista, Certamente, mi è scappato un + di troppo ma l'equzione da te proposta non l'ho proprio capita.

Vedo di spiegare meglio. Il benzoato di argento, poco solubile in acqua (circa 3 g/L), lo diventa di più in acidi forti (sempre che l'anione non precipiti l'Ag) a causa dei seguenti equilibri:
C6H5COOAg C6H5COO- + Ag+
C6H5COO- + H+ C6H5COOH
se aggiungiamo ioni H+ il secondo equilibrio si sposta verso destra con formazione di acido benzoico poco dissociato, di fatto vengono sottratti ioni benzoato per cui altro sale passa in soluzione.
La solubilità di questo sale sarà tanto maggiore quanto più grande è la concentrazione idrogenionica e quanto minore è la Ka.
Passiamo ora alla dimostrazione dell'equazione che compare nell'esercizio.
Abbiamo visto che gli equilibri interessati sono:
C6H5COOAg C6H5COO- + Ag+
C6H5COO- + H+ C6H5COOH
sommandoli e semplificando si ha:
C6H5COOAg + H+ C6H5COOH + Ag+
La concentrazione dell'Ag+ è data dalla somma dello ione benzoato più quella dell'acido benzoico:
[Ag+] = [C6H5COO-] + [C6H5COOH]
tenuto conto che:
Kps/[Ag+] = [C6H5COO-]
[C6H5COOH] = [C6H5COO-][H+]/Ka
andando a sostituirli nella prima equazione (in rosso) avremo:
[Ag+] = Kps/[Ag+] + [C6H5COO-][H+]/Ka
moltiplichiamo per [Ag+] il terzo termine:
[Ag+] = Kps/[Ag+] + [C6H5COO-][H+][Ag+]/Ka [Ag+]
da cui:
[Ag+] = Kps/[Ag+] + (Kps[H+])/(Ka[Ag+])
semplificando:
[Ag+] = Kps/[Ag+] x (1+ [H+]/Ka)
[Ag+]^2 = Kps x (1+ [H+]/Ka)
ottenendo infine:
[Ag+] = sqr (Kps x (1+ [H+]/Ka))

saluti
Mario

[NaClO3]

Questo è esauriente.
Mille grazie Mario-
E' lo stesso procedimento che ho utilizzato io, solamente ho fatto gran confusione con i calcoli e alla fine della fiera mi è venuta una concentrazione di Ag+ con esponente 17.
Ancora mille grazie!

[raelmozo]

Nel caso vi servisse qualcosa, ho acquistato ieri il Cozzi Protti Ruaro, Elementi di Analisi Chimica Strumentale. Non sono in grado di contribuire alla discussione, noi lavoriamo su esempi molto base e terra terra, Cu/Cu++ ma posso sfogliare il libro

[NaClO3]

Nel caso vi servisse qualcosa, ho acquistato ieri il Cozzi Protti Ruaro, Elementi di Analisi Chimica Strumentale. Non sono in grado di contribuire alla discussione, noi lavoriamo su esempi molto base e terra terra, Cu/Cu++ ma posso sfogliare il libro

Il Cozzi Protti e Rauro non è per niente terra terra, due di loro sono stati miei professori e il terzo era sempre della mia scuola, è un testo più che validissimo.
In più non capisco cosa c'entri con la discussione, alludi al primo tomo dei metodi elettrochimici?
Poi, noi chi?

[raelmozo]

Il Cozzi Protti e Rauro non è per niente terra terra,

Gli esperimenti su cui studio io sono "terra terra", non il libro.

due di loro sono stati miei professori e il terzo era sempre della mia scuola, è un testo più che validissimo.

Mai detto il contrario, non capisco perché ci sia necessità di puntualizzare ciò.

In più non capisco cosa c'entri con la discussione, alludi al primo tomo dei metodi elettrochimici?

Copio e incollo: "Se qualcuno fresco di studi e di buona volontà risponde in maniera corretta ne approfitto anch'io leggendo e facendomi un po' di ripasso anche in queste cose (ne ho bisogno... Fiu fiu ) -al-ham-bic".

Se ritieni possa esser utile ho acquistato il volume unico, in cui, appunto, la prima parte è elettrochimica ed elettrolisi.

Poi, noi chi?

La mia classe, frequento il IV Itis Chimici serale , chiedo scusa se ho usato il plurale