pile

[lucasper]

Ciao ragazzi, non riesco a fare questo esercizio sulle pile, aiutatemi 

TESTO: Data la pila

                                Pt     l    BaCl2 (5.0 x 10^-2 M)   ll    NaMnO4 (0.1 M), MnCl2 (5.0 X 10^-3 M) ,pH=1.0    l   Pt
                        Cl2 (p=?)


Stabilire per quale valore della pressione del cloro si avrà forza elettromotrice nulla.


Grazie in anticipo!

[LuiCap]

anodo (-) 5 x (2Cl- Cl2 + 2e-)
catodo (+) 2 x (MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4 H2O)
________________________________________________________________
10Cl- + 2Mn4- + 16H+ 5Cl2(g) + 2Mn2+ + 8 H2O(l)

5BaCl2(aq) + 2NaMnO4(aq) + 8H2SO4(aq) 5Cl2(g) + 2MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + 5BaSO4(s) + 8H2O(l)

E(+) = 1,51 + 0,05916/5 x log(0,1^9/5,0·10^-3) = 1,43 V
E(-) = 1,36 + 0,05916/2 x log(1/0,1) = 1,39 V questo se PCl2 = 1 atm

E(cella) = E(+) - E(-) = 0,04 V

Se vogliamo che E(cella) sia 0, dobbiamo impostare:
E(-) = 1,43 = 1,36 + 0,05916/2 x log(PCl2/0,1)
PCl2 = 23,4 atm

[lucasper]

Grazie Luisa, sei sempre di grande aiuto!

[Mario]

Ho fortissimi dubbi che la risposta sia corretta.
Intanto il bilanciamento della redox alla terza riga non è ok.
E poi da dove salta fuori l'acido solforico al quarto rigo? il problema non lo cita. senza contare che la sua presenza altererebbe la redox e di consegunza i potenziali.
Infine le due equazioni dei potenziali mon mi paiono ben impostate. Dovrebbero essere queste quelle corrette.
Ea=1,36+(0,059/10)*log(P/0,1^10)
Ec=1,51+(0,059/10)*log(0,01*0,1^16)/(0,005)^2


saluti
Mario

[LuiCap]

Al terzo rigo è una svista, manca l'ossigeno nello ione permanganato:
10Cl- + 2MnO4- + 16H+ 5Cl2(g) + 2Mn2+ + 8 H2O(l)

Ho messo l'acido solforico nella redox in forma molecolare perché se mettessi acido cloridrico "sparirebbe" il BaCl2, il che non mi sembra corretto. È una dimostrazione che le redox in forma molecolare sono una complicazione inutile.

5BaCl2(aq) + 2NaMnO4(aq) + 16HCl(aq) 5Cl2(g) + 2MnCl2(aq) + 2NaCl(aq) + 5BaCl2(aq) + 8H2O(l)

E(+) = 1,51 + 0,05916/5 x log(0,1^9/5,0·10^-3) = 1,43 V

Nel calcolo del potenziale all'anodo invece c'è un errore, che ora correggo:
E(-) = 1,36 + 0,05916/2 x log(1/0,1^2) = 1,42 V questo se PCl2 = 1 atm

E(cella) = E(+) - E(-) = 0,012 V

Il potenziale della cella può anche essere calcolato in questo modo:
E(cella) = (1,51 - 1,36) + 0,05916/10 x log [(0,1^2 x 0,1^16 / 0,005^2) * 0,1^10]
E(cella) = 0,15 + 0,05916/10 x log (4,0·10^-24) = 0,012 V

Ovviamente i due metodi devono dare lo stesso risultato.

Se vogliamo che E(cella) sia 0, dobbiamo impostare:
E(-) = 1,43 = 1,36 + 0,05916/2 x log(PCl2/0,1^2)
PCl2 = 2,34 atm