shamy
2018-02-08 11:49
Salve, qualcuno sarebbe cosi' gentile da chiarirmi questo testo riguardo la pila? In particolare vorrei capire come un elettrodo si carichi positivamente.
"Per mettere in evidenza il trasferimento elettronico e ricavare energia elettrica anziché termica è necessario
far avvenire la reazione per via elettrochimica. Vediamo quindi come si può costruire una pila.
Come si è detto, il processo elettrochimico può avvenire solo se la specie che si riduce (Cu2+) è tenuta
separata da quella che si ossida (Zn). Ciò si può realizzare in modo semplice prendendo due bicchieri,
ponendo in uno di essi una soluzione di CuSO4 e nell’altro una di ZnSO4 e immergendo nel primo una
lamina di Cu e nell’altro una lamina di Zn. Per semplicità, si supponga che la concentrazione di Cu2+ e Zn2+
in entrambe le soluzioni sia 1M.
I due bicchieri, in ciascuno dei quali può avvenire nei due sensi la semireazione di ossidoriduzione:
Mn+ + ne- ⇄ M
vengono chiamati semipile o semielementi o, più spesso, ma impropriamente, elettrodi. A rigore, con il
nome di elettrodo si dovrebbe indicare solamente la lamina metallica in contatto con la soluzione ma, per estensione, nel linguaggio corrente, con questo termine si suole indicare sia la lamina metallica sia la soluzione con la quale essa è in contatto.
Prima di completare la costruzione della pila e spiegarne il funzionamento è necessario chiarire che cosa accade quando le lamine di rame e di zinco (e in generale qualsiasi lamina metallica) vengono poste a contatto
con le soluzioni saline.
Non appena un conduttore metallico viene posto a contatto con una soluzione di un suo sale, i cationi presenti nell'interfase metallo-soluzione tendono a strappare elettroni dalla superficie del metallo riducendosi secondo il processo: Mn+ + ne- → M
e contemporaneamente ioni Mn+ tendono ad abbandonare la lamina metallica passando in soluzione secondo:
Mn+ + ne- ← M
L'entità del decorso delle due semireazioni, di verso opposto una all'altra, dipende dal tipo di metallo
utilizzato e dalla natura della soluzione con la quale il metallo viene a contatto. In termini del tutto generali si
può dire che se la reazione diretta è più favorita dalle condizioni del sistema, allora l'elettrodo metallico
assume una carica positiva.
Se, viceversa, è più favorita la reazione inversa, in corrispondenza all'elettrodo
vi sarà un eccesso di n elettroni che impartiscono ad esso carica negativa.
Il decorso chimico della reazione ha rivelato che lo ione Cu2+ ha una maggiore tendenza alla riduzione dello
ione Zn2+. Pertanto, quando gli ioni rameici vengono a contatto con la lamina di Cu metallico tendono a
strappare ad essa elettroni, riducendosi, in misura superiore di quanto non facciano gli ioni Zn2+ nei confronti
della lamina di zinco. Di conseguenza, la lamina di rame messa in contatto con la soluzione contenente Cu2+
è più positiva (o meno negativa) della lamina di zinco in contatto con la soluzione contenente Zn2+.
Quando un catione metallico si deposita sulla lamina il numero totale delle cariche positive in essa presenti
aumenta di n unità.