Problema di elettrochimica

[Nonno_di_Panopoli]

Gentilissimi, AVEVO dei problemi con la risoluzione del seguente esercizio di elettrochimica, POI LI HO RISOLTI MA, NON RIUSCENDO AD ELIMINARE IL MESSAGGIO, HO DECISO DI LASCIARE QUI LA SOLUZIONE A BENEFICIO DI CHI POTREBBE AVERNE BISOGNO.

Una cella voltaica è costituita da una semicella Ni/Ni2+ e da una Co/Co2+ con le seguenti concentrazioni iniziali: [Ni2+] = 0,80 M; [Co2+] = 0,20 M.
a) Qual è il valore iniziale di ∆E?
b) Quanto vale ∆E quando [Co2+] = 0,45 M?
c) Quanto vale [Ni2+] quando ∆E = 0,025 V?
d) Qual è la concentrazione di equilibrio degli ioni?






a) Trovo in tabella i potenziali standard dei due elettrodi, dopodiché applico la formula di Nernst ad entrambi, inserendo le concentrazioni iniziali degli ioni fornite dal testo, ricavando per il nichel -0,25 V e per il cobalto -0,3 V. Stando così le cose, il primo dev’essere il catodo e il secondo l’anodo, a questo punto sottraggo il secondo valore al primo ed ho trovato ∆E iniziale.

b) Faccio evolvere la reazione di ossidoriduzione Co + (Ni2+) -> (Co2+) + Ni, a partire dalle concentrazioni iniziali [Ni2+] = 0,80 M e [Co2+] = 0,20 M, fino al punto in cui [Co2+] = 0,45 M:

[Ni2+] = 0,80 – x
[Co2+] = 0,20 +x = 0,45 M
Da quest’ultima ricavo x = 0,25, grazie alla quale trovo anche [Ni2+] = 0,55 M.
A questo punto non devo far altro che inserire [Ni2+] e [Co2+] trovati nell’equazione di Nernst della pila e trovo ∆E = 0,03 V

c) Stavolta la reazione la faccio sviluppare fino al punto generico in cui [Ni2+] = 0,80 – x e [Co2+] = 0,20 +x, ma poi mettendo queste espressioni nell’equazione di Nernst della pila, con ∆E = 0,025, trovo il valore opportuno della x, e quindi poi [Ni2+] = 0,40 M

d) Anche in questo caso faccio sviluppare la reazione fino al punto generico in cui [Ni2+] = 0,80 – x e [Co2+] = 0,20 +x, ma poi mettendo queste espressioni nell’equazione di Nernst della pila, stavolta con ∆E = 0 perché siamo all’equilibrio, trovo x, e conseguentemente [Ni2+] e [Co2+].

QUESTO È IL PROCEDIMENTO CHE HO ADOTTATO DA SUBITO, IL MOTIVO PER CUI NON VENIVANO I CONTI È CHE HO PRESO I POTENZIALI STANDARD INIZIALI DA TABELLE IN CUI ERANO AD UN LIVELLO DI APPROSSIMAZIONE NON COMPATIBILE CON QUELLO ACCETTATO IMPLICITAMENTE NEL TESTO.