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Esercizio su una pila a concentrazione

Esercizio su una pila a concentrazione e calcolo del pH

Sapendo che la fem della pila:

(-) Pt/H2 (PH2 = 1 atm)/H+ (pH = x) // H+ (pH = 4)/H2 (PH2 = 1 atm)/Pt (+)

è 0,093 V, calcolare il pH incognito.

Svolgimento dell'esercizio

La pila in questione è una pila a concentrazione.

(-) M / M+(C2) // M+(C1) / M (+)

Le pile a concentrazione sono pile formate da due elettrodi dello stesso metallo immersi in due soluzioni identiche a diversa concentrazione.

Le due soluzioni sono separate da un ponte salino o da un setto poroso.

Le reazioni che avvengono agli elettrodi della pila in questione sono le seguenti:

al polo (-) : H2 → 2H+ (C2) + 2e-

al polo (+): 2H+ (C1) + 2e- → H2

reazione globale: 2H+ (C1) → 2H+ (C2)

in cui C1 > C2

Ricordando che EH+/H2 = 0,00 V, la f.e.m. della pila può essere determinata nel seguente modo:

Ecella = E+ - E-

Ovvero:

e cella pila a concentrazione

Da cui:

e cella semplificata

ovvero:

e cella idrogeno

Sostituendo i valori si ha:

Ecella = 0,059 · log (10-4 / [H+]inc.) = 0,093

Da cui:

0,059 · log 10-4 - 0,059 · log [H+]inc. = 0,093

Ovvero:

-0,236 + 0,059 pH = 0,093

Pertanto:

pH = 5,58

Link correlati:

Reazioni elettrodiche e calcolo della fem di una pila influenzata dal pH

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