Pila a zinco e rame

[Asen60]

Ciao a tutti, ho intenzione di fare l'esperimento di una pila a zinco e rame. L'esperimento è semplice e servono 2 becher con acqua. Nel primo becher ci va per esempio la lastra di zinco, nell'altro la lastra di rame. Devo collegare le due soluzioni attraverso un ponte salino e misurare il flusso di corrente con un voltometro. Primo dubbio: se uso una lampadina piccolina si accenderà? Inoltre il ponte salino che trovo su Internet è KNO3, ma poiché non lo possiede, sarebbe uso un altro sale, tipo NaCl? Ultima cosa che vorrei sapere riguarda la reazione redox che avviene : Zn2+ + Cu Zn  + Cu2+ ma lo zinco come fa a possedere due elettroni in meno? Se compro una lamina di zinco nuova, sarà così?

[TrevizeGolanCz]

Aih Aih, vedo fin troppa confusione. Per una domanda come questa basterebbe wikipedia.
Quando si vuole provare qualcosa, anche se semplice, bisogna sempre chiedersi il perchè si faccia in quel modo.

Inoltre questa pila manca di 2 componenti... il solfato di zinco e quello di rame....o il cloruro di zinco e quello di rame...insomma, manca un sale per ciascuno dei 2 metalli.
Perchè quella che hai descritto è la pila di Daniell, cavolo, sul serio, su wikipedia c'è scritto benissimo...

Il ponte salino serve per riequilibrare lo scompenso di carica che si va a formare quando lo Zn passa in soluzione e gli ioni Cu2+ si depositano sotto forma di Cu.
Quindi anche NaCl va bene, perchè in soluzione avremmo Na+ e Cl- in grado di ripristinare l'equilibrio.
L'uso di KNO3 comporta dei vantaggi, ma lascia stare, non è necessario.

La redox da dove l'hai tirata fuori? La tua è una giusta domanda, da dove vengono quei 2 elettroni in meno?? La redox è: Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu (è il sale di rame a donare i Cu2+)
Inoltre non esiste Cu2+ o Zn2+ "solidi", "palpabili" (spero si capisca che intendo : / ) è un po' come cercare un ombra in una stanza completamente buia.

Con questa pila la lampadina non si accenderà perchè il voltaggio è troppo basso. Dovresti porre in serie più pile, ma mettersi lì con una moltitudine di becher ponti salini ecc...mi par poco comodo...a questo punto ti consiglierei la pila di Volta, meno efficiente, ma più pratica da costruire in serie. Ti bastano tante laminette di zinco e rame, un po' di cotone e succo di limone.
Per intenderci la pila di Volta e la pila a patate funzionano con lo stesso principio.

[LordDominic]

Aih Aih, vedo fin troppa confusione. Per una domanda come questa basterebbe wikipedia.
Quando si vuole provare qualcosa, anche se semplice, bisogna sempre chiedersi il perchè si faccia in quel modo.

Inoltre questa pila manca di 2 componenti... il solfato di zinco e quello di rame....o il cloruro di zinco e quello di rame...insomma, manca un sale per ciascuno dei 2 metalli.
Perchè quella che hai descritto è la pila di Daniell, cavolo, sul serio, su wikipedia c'è scritto benissimo...

Il ponte salino serve per riequilibrare lo scompenso di carica che si va a formare quando lo Zn passa in soluzione e gli ioni Cu2+ si depositano sotto forma di Cu.
Quindi anche NaCl va bene, perchè in soluzione avremmo Na+ e Cl- in grado di ripristinare l'equilibrio.
L'uso di KNO3 comporta dei vantaggi, ma lascia stare, non è necessario.

La redox da dove l'hai tirata fuori? La tua è una giusta domanda, da dove vengono quei 2 elettroni in meno?? La redox è: Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu (è il sale di rame a donare i Cu2+)
Inoltre non esiste Cu2+ o Zn2+ "solidi", "palpabili" (spero si capisca che intendo : / ) è un po' come cercare un ombra in una stanza completamente buia.

Con questa pila la lampadina non si accenderà perchè il voltaggio è troppo basso. Dovresti porre in serie più pile, ma mettersi lì con una moltitudine di becher ponti salini ecc...mi par poco comodo...a questo punto ti consiglierei la pila di Volta, meno efficiente, ma più pratica da costruire in serie. Ti bastano tante laminette di zinco e rame, un po' di cotone e succo di limone.
Per intenderci la pila di Volta e la pila a patate funzionano con lo stesso principio.

Trevize io avrei una domanda
Il flusso di elettroni va dallo zinco agli ioni Cu2+ e comporta la riduzione dii questi in rame metallico. Lo Zinco invece si ossida a Zn 2+. Ora mi chiedevo in tutto ciò qual è il ruolo degli ioni Zn 2+ derivati dalla dissociazione del sale in soluzione e quale quello del rame metallico che andiamo noi a mettere nel catodo. Perchè a quanto pare non sono coinvolti nella reazione. O forse hanno solo il compito di velocizzare la reazione?

[TrevizeGolanCz]

Si usa una lamina di rame perchè se si usasse un altro metallo otterresti una cella galvanica indesiderata.
Non sono sicuro riguardo il perchè sia necessario il solfato di zinco, ma penso serva per permettere il flusso di elettroni senza andare ad inquinare la soluzione con altri ioni che non siano Zn2+...

Spero di non aver sparato una cavolata...

[LuiCap]

Tutte le specie chimiche (anodo (-) Zn/Zn2+//Cu2+/Cu (+) catodo) sono coinvolte nel funzionamento della pila Daniell.
Gli elettroni liberati dallo zinco metallico percorrono il filo elettrico e giungono al rame metallico e, da qui, agli ioni Cu2+ in soluzione che, acquistando questi e-, si riduce e si deposita intorno alla lamina di Cu determinandone un aumento di massa. In soluzione si verifica una diminuzione della concentrazione dello ione Cu2+
Al contrario, la lamina di Zn metallico riduce la sua massa, provocando un aumento di ioni Zn2+ in soluzione.
In definitiva:
- all'anodo (dove si verifica l'ossidazione) la lamina di Zn si carica negativamente, mentre in soluzione aumentano le cariche positive perché si forma Zn2+;
- al catodo (dove si verifica la riduzione) la lamina di Cu si carica positivamente, mentre in soluzione diminuiscono le cariche positive perché il Cu2+ reagisce.
Se non si mettesse il ponte salino, la pila entro breve tempo smetterebbe di funzionare per lo squilibrio di cariche elettriche nelle due soluzioni.
Gli ioni positivi contenuti nel ponte salino si dirigono verso il becher contenente la soluzione di Cu2+, cioè si dirigono verso il catodo: è per questo motivo che gli ioni positivi si chiamano cationi.
Gli ioni negativi contenuti nel ponte salino si dirigono verso il becher contenente la soluzione di Zn2+, cioè si dirigono verso l'anodo: è per questo motivo che gli ioni negativi si chiamano anioni.

La reazione che avviene è:
Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

È la stessa reazione che si osserva quando si immerge direttamente una lamina di zinco in una soluzione di ioni rameici; la differenza è che in quest'ultimo caso il sistema trasforma l'energia chimica in energia termica, mentre tenendo separate le zone in cui avvengono ossidazione e riduzione l'energia chimica viene trasformata in energia elettrica.

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Si usa una lamina di rame perchè se si usasse un altro metallo otterresti una cella galvanica indesiderata.
Non sono sicuro riguardo il perchè sia necessario il solfato di zinco, ma penso serva per permettere il flusso di elettroni senza andare ad inquinare la soluzione con altri ioni che non siano Zn2+...

Spero di non aver sparato una cavolata...

Non è questione né di cella galvanica indesiderata, né di inquinare la soluzione con altri ioni.
Affinché venga trasformata energia chimica in energia elettrica è necessario che il metallo sia sempre immerso nella soluzione dei suoi ioni o, in altri termini, devono essere contemporaneamente presenti la forma ossidata e la forma ridotta di entrambe le due semicelle.

[LordDominic]

molte grazie quindi il motivo è che per avviare il flusso di elettroni le lamine devono essere posto in soluzione con i loro ioni così che si abbia la loro forma ossidata e ridotta