Esercizio sulla pila

[obliviate]

Qualcuno potrebbe aiutarmi con questo esercizio?

Calcolare la concentrazione molare degli ioni Ag+, 25°C, della pila seguente:
Hg | Hg2Cl2 soluz. satura, Cl- 0.1 M || Ag+ | Ag
sapendo che la fem è 0.50 V. E°Ag+/Ag = 0.80 V, E°Hg2
2+/Hg = 0.80 V, Kps (Hg2Cl2) = 1.43·10-18

Grazie in anticipo 

[LuiCap]

Non mi tornano diversi dati dell'esercizio.
L'elettrodo Hg2Cl2(s)/Hg(l) dovrebbe essere l'elettrodo a calomelano saturo, o no?

Se sì, E° = +0,27 V; inoltre questa cella viene saturata con una soluzione di KCl a 25°C, la cui concentrazione è tale che il potenziale dell'elettrodo resta costante e vale 0,24 V.
Hg2Cl2(s) + 2e- 2Hg(l) + 2Cl- E° = +0,27 V
E = 0,27 + 0,059/2 x [Hg2Cl2]/[Hg]^2 x [Cl-]^2
Le concentrazioni del solido e del liquido puri valgono 1, perciò:
E = 0,27 - 0,059/2 x log [Cl-]^2 = 0,24 V

La reazione da prendere in considerazione nell'altra cella è:
Ag+ + e- Ag(s) E° = +0,80 V
E = 0,80 + 0,059 log [Ag+]/[Ag]
E = 0,80 + 0,059 log [Ag+]

La semicoppia con E° maggiore si comporta da anodo (polo +), l'altra da catodo (polo -).
La fem della pila:
E pila = E+ - E-
E pila = (0,80 + 0,059 log [Ag+]) - (0,27 - 0,059/2 x log [Cl-]^2)
Sostituendo i valori numerici:
0,50 = 0,80 + 0,059 log [Ag+] - 0,24
da cui
[Ag+] = 0,096 mol/L

[Mario]

I dati dell'esercizio sono ok.

Calcoliamo dapprima il potenziale dell'elettrodo Hg/Hg2Cl2:

E= 0,8+(0,059/2)*log [Hg2++]*[Cl-^2]
osserviamo che [Hg2++]*[Cl-^2] altro non è che il prodotto di solubilità dell'Hg2Cl2.
Sostituendo e risolvendo avremo che E=0,27 V

Sapendo che la ddp della pila è 0,50, si ricava facilmente che il potenziale all'altro elettrodo è pari a 0,77 V.

possiamo allora scrivere che:

0,77 = 0,80 + 0,059*log [Ag+]/[Cl-]     dove [Cl-]=0,1M

Risolvendo si ha che la [Ag+]=0,31 M


saluti
Mario

[LuiCap]

Allego scansioni tratte da:

Daniel C. Harris, Chimica analitica quantitativa, Zanichelli, 1991

Scusate, le immagini sono in ordine inverso a come si leggono