chimica-online.it

Potenziale di una semireazione

Calcolo del potenziale della semireazione Cl2(g) + 2 e- → 2 Cl-

Alla temperatura di 25°C la fem di una pila formata da un elettrodo di idrogeno (-) e da un elettrodo di cloro (+) entrambi immersi in una soluzione 0,1M di HCl e nei quali la pressione dei due gas (idrogeno e cloro) è di 1 atm, è di 1,48 V.

Calcolare alla stessa temperatura il valore di E° per la seguente semireazione: Cl2(g) + 2 e- → 2 Cl-

Svolgimento dell'esercizio

Poiché la fem della pila si ottiene dalla relazione:

fem = ECl2 - EH2

si ha:

ECl2 = fem + EH2

Calcoliamo ora con la formula di Nernst il potenziale di riduzione dell'elettrodo di idrogeno:

2H+ + 2e- → H2(g)

EH2 = E°H2 - (0,059/2) · log (1 / [H+]2)

da cui:

EH2 = - 0,059 · pH

Dato che [H+] = 0,1 M, risulta che pH = 1 da cui:

EH2 = - 0,059 V

Sostituendo i dati nella formula si ha:

ECl2 = fem + EH2 = 1,48 + (-0,059) = 1,42 V

In base alla formula di Nernst, a 25°C il potenziale di riduzione di un elettrodo di cloro è:

Cl2(g) + 2 e- → 2 Cl-

ECl2 = E°Cl2 - (0,059 / 2) · log [Cl-]2

ovvero:

ECl2 = E°Cl2 - 0,059 · log [Cl-]

e poiché nel nostro caso:

[Cl-] = 0,1 M e ECl2 = 1,42 V

otteniamo:

ECl2 = E°Cl2 - 0,059 · log [0,1]

1,42 = E°Cl2 + 0,059

da cui:

Cl2 = 1,42 - 0,059 = 1,36 V

Quindi il potenziale standard di riduzione del sistema:

Cl2(g) + 2 e- → 2 Cl-

è di 1,36 V

Link correlati:

Calcolo della fem di una pila la cui semireazione è influenzata dal pH

Studia con noi