Reazione d'elettrolisi

[Fabiofazia]

Salve, posto qua un esercizio in cui ho avuto difficoltà. Precisamente ho avuto delle incertezze sulla correttezza delle reazioni da me pensate nelle semicelle e soprattutto dubbi su quale specie si depositassero. Posto sia esercizio che lo svolgimento da me pensato

[LuiCap]

Non capisco perché il testo dica "cella galvanica" al posto di "cella elettrolitica"

Sperando che le polarità indicate si riferiscano alla cella elettrolitica, la risoluzione è:

   

[Fabiofazia]

Ma gli E^0 che lei mette nella soluzione bisogna conoscerli a priori? Visto che il testo non lì da? O comunque è trascurabile far vedere gli E delle semicelle nello svolgimento di questo preciso esercizio?

[LuiCap]

Per la risoluzione dell'esercizio non serve a nulla calcolare i potenziali dei due elettrodi con l'equazione di Nernst, perché la reazione che avviene durante il processo elettrolitico (non spontaneo, infatti occorre fornire energia energia elettrica per ottenere energia chimica)) è esattamente l'opposto di quello che avviene in una cella elettrochimica o galvanica (spontaneo, si trasforma l'energia chimica in energia elettrica... hai presente Galvani e le rane ).

Cella elettrochimica
Anodo (-) ossidazione 2 x (Cu Cu2+ + 2 e-).............E°(-) = 0,34 V
Catodo (+) riduzione 1 x (O2 + 4H+ + 4e- 2H2O)...... E°(+) = 1,23 V
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2Cu + O2 + 4H+ 2Cu2+ + 2H2O
E°(cella) = E°(catodo) - E°(anodo) = 1,23 - 0,34 = 0,89 V

Cella elettrolitica
Si invertono le polarità degli elettrodi:
Catodo (-) riduzione 2 x (Cu2+ + 2e- Cu)...................E°(-) = 0,34 V
Anodo (+) ossidazione 1 x (2H2O O2 + 4H+ + 4e-).......E°(+) = 1,23 V
-----------------------------------------------------------------------------
2Cu2+ + 2H2O 2Cu + O2 + 4H+
E°(cella) = E°(catodo) - E°(anodo) = 0,34 - 1,23 = -0,89 V
Affinché questo processo possa avvenire è necessario applicare un voltaggio superiore a 0,89 V.

Tutto questo discorso non è necessario esplicitarlo per la risoluzione dell'esercizio in questione, ma deve essere chiaro nella tua testa.
Solo in questo modo puoi comprendere che per risolvere l'esercizio la quantità di carica elettrica che circola in ogni punto del sistema è:
q (Coulomb) = I (Ampere) · t (Secondi)
Quindi il numero di moli che circolano nel sistema è proporzionale alla quantità di carica elettrica che è trasportata da 1e-, cioè a 1 Faraday = 96485 Coulomb/mol:
1e- : 96485 Coulomb = x : q
x = ne- = I · t / F