Scelta semi-reazioni da tabella potenziali standard di riduzione
Ciao!
Vi scrivo perché mi trovo di fronte ad un esercizio che mi sta creando qualche problemino. L'esercizio è il seguente:

- "Tre celle elettrolitiche contenenti soluzioni acquose 
di ZnSO4, AgNO3, e CuCl2, sono collegate in serie.
Se si fa passare una corrente di intensità pari a 1,5 A attraverso di esse, al catodo della terza cella si raccolgono 0,45 gr di prodotto.
Calcolare per quanto tempo è passata la corrente e la quantità delle altre specie che si sono depositate al catodo delle altre celle. "

Pur sapendo come svolgere questo esercizio una volta scoperte le specie che concorrono a ridursi, mi trovo bloccato a questo punto.
Quando scrivo, per esempio, la semi-reazione di Zn e la semi-reazione di SO4, non so quale semi-reazione di SO4 è la più corretta! Nella tabella dei potenziali di riduzione, ci sono più semi-reazioni che sembrano valide, ciascuna con potenziale diverso. Non sapendo quale semi-reazione di SO4 selezionare, non saprò chi andrà a "concorrere" con l'acqua per ridursi al catodo. Lo Zn, oppure SO4?

Ringrazio chiunque sappia darmi una mano!
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In una soluzione acquosa di ZnSO4 sono presenti gli ioni Zn2+ e SO4(2-) e le molecole di H2O.
Il catodo, ricco di elettroni e quindi di carica negativa, attrae gli ioni Zn2+ che possono perciò ridursi; però anche le molecole di acqua che si trovano nella zona catodica possono acquistare elettroni e ridursi:
Zn2+ + 2 e- --> Zn(s)....................E° = -0,762 V
2 H2O(l) + 2 e- --> H2(g) + 2 OH-..... E° = -0,83 V
Il potenziale di riduzione dello Zn2+ è meno negativo, quindi è questo ione a ridursi e non l'H2O.
L'anodo, povero di elettroni e quindi di carica positiva, attrae gli ioni SO4(2-) che possono perciò ossidarsi; però anche molecole di acqua che si trovano nella zona anodica possono perdere elettroni e ossidarsi:
2 SO4(2-) --> S2O8(2-) + 2 e-........E° = +2,07 V
2 H2O(l) --> O2(g) + 4 H+ + 4 e-....E° = +1,23 V
La specie chimica che riesce ad ossidarsi all'anodo è quella che presenta il potenziale più basso, quindi è l'H2O a ossidarsi.

Lo stesso tipo di ragionamento deve essere svolto per le altre due celle elettrolitiche.
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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(2018-12-28, 19:10)LuiCap Ha scritto: In una soluzione acquosa di ZnSO4 sono presenti gli ioni Zn2+ e SO4(2-) e le molecole di H2O.
Il catodo, ricco di elettroni e quindi di carica negativa, attrae gli ioni Zn2+ che possono perciò ridursi; però anche le molecole di acqua che si trovano nella zona catodica possono acquistare elettroni e ridursi:
Zn2+ + 2 e- --> Zn(s)....................E° = -0,762 V
2 H2O(l) + 2 e- --> H2(g) + 2 OH-..... E° = -0,83 V
Il potenziale di riduzione dello Zn2+ è meno negativo, quindi è questo ione a ridursi e non l'H2O.
L'anodo, povero di elettroni e quindi di carica positiva, attrae gli ioni SO4(2-) che possono perciò ossidarsi; però anche molecole di acqua che si trovano nella zona anodica possono perdere elettroni e ossidarsi:
2 SO4(2-) --> S2O8(2-) + 2 e-........E° = +2,07 V
2 H2O(l) --> O2(g) + 4 H+ + 4 e-....E° = +1,23 V
La specie chimica che riesce ad ossidarsi all'anodo è quella che presenta il potenziale più basso, quindi è l'H2O a ossidarsi.

Lo stesso tipo di ragionamento deve essere svolto per le altre due celle elettrolitiche.

Grazie mille!!!
chiedo solo un'ultima cosa. Come semi-reazione di ossidazione dell' SO4 hai scelto appunto quella...dalle tabelle dei potenziali di riduzione spesso ci sono più semi-reazioni che possono essere valide per lo stesso elemento/composto.
Qual è il procedimento logico che devo seguire per fare la scelta corretta?
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Quella è l'unica possibilità di ossidazione per lo ione solfato: non è l'atomo di zolfo ad ossidarsi visto che nello ione solfato si trova già al suo massimo stato di ossidazione, ma l'atomo di ossigeno che nello ione persolfato (o perossidisolfato) si ossida da -2 a -1.
Ciao
Luisa

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