Esercizio Chimica Inorganica
Buonasera ragazzi , vi chiedo gentilmente una mano nella risoluzione di questo esercizio di chimica inorganica , piu precisamente di elettrochimica.
Determinare la forza elettromotrice della seguente pila a 25ºC.

Pt| KOH 0,10M|H2 1,00atm || H2 1,00atm|HCl 1,0M |Pt


Vi espongo la mia risoluzione .

Ci troviamo di fronte ad una Pila a concentrazione , dove per definizione E° cella = 0 .
Le due semi-reazioni sono :
Ossidazione  H2 --> 2H+    + 2e-
Riduzione     2H+  + 2e-   --> H2 


Da un lato troviamo HCl 1M , acido forte , per cui la concentrazione di ioni [H+] all'anodo è pari a 1M  in quanto gli acidi forti si dissociano completamente .
Al catodo troviamo invece una base forte , tramite la relazione che lega Kw e [OH-] possiamo ricavare la concentrazione di ioni H+ , ovvero 10^-13.

Applicando l'equazione di Nernst  possiamo scrivere E cella = 0.0592 / n ( in questo caso 2 ) * log (1 / 10^-13 ) .

Risolvendo l'equazione arriviamo al risultato di 0.385 , ovvero l'esatta metà del risultato indicato nella scheda d'esame .




Suppongo che l'errore risieda nel calcolo delle moli di elettroni scambiati poiche ponendo n=1 il risultato è di 0.77...
Potete aiutarmi ?
Come mai le moli di e- scambiate non sono due ma una sola ?


Vi ringrazio in anticipo .
Vincenzo.
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Primo errore: il semielemento con concentrazione minore di H+, KOH 1 M, quindi [H+] = 10^-13 mol/L, è l'anodo.
Secondo errore: 2 moli di H+ scambiano 2 elettroni, quindi 1 mole ne scambia uno solo.
Quindi l'applicazione dell'equazione di Nernst è:
E(cella) = (0,0592/2) · log (1/10^-13)^2 = 0,770 V
oppure:
E(cella) = 0,0592 · log (1/10^-13) = 0,770 V
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Intanto ti ringrazio per l'aiuto.
Ne approfitto per esporti un dubbio.

Hai scritto che 1 mole H+ scambia un elettrone , ma in questo caso non abbiano due moli di H +?

Grazie ancora.
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Osserva bene le espressioni che ho scritto: se consideri 2 elettroni, devi elevare le concentrazioni di H+ sia al catodo (1 mol/L) che all'anodo (10^-13 mol/L) al quadrato. :-(

Oppure si possono anche calcolare separatamente i potenziali di ciascun elettrodo:
E(catodo) = 0,000 + 0,0592/2 · log (1)^2/1^1 = 0,000 V
E(anodo) = 0,000 + 0,0592/2 · log (10^-13)^2/1^1 = -0,770 V
E poi calcolare il potenziale della cella elettrochimica:
E(cella) = E(catodo) - E(anodo) = 0,000 - (-0,770) = 0,770 V

E poi ancora, cosa cambia se scrivi le semireazioni così?!?!?
Ossidazione...........1/2 H2(g) --> H+ + 1 e-
Riduzione..............H+ + 1 e- --> 1/2 H2(g)
In quest'ultimo caso i potenziali dei due elettrodi sarebbero:
E(catodo) = 0,000 + 0,0592 · log 1^1/1^0,5 = 0,000 V
E(anodo) = 0,000 + 0,0592 · log (10^-13)^1/1^0,5 = -0,770 V
E(cella) = E(catodo) - E(anodo) = 0,000 - (-0,770) = 0,770 V
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
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(Primo Levi)


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enzinho
Perfetto ti ringrazio , penso si possa chiudere .
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