fem di una pila e semireazione influenzata dal pH
Calcolo della fem di una pila la cui semireazione è influenzata dal pH
Indicare le semireazioni elettrodiche e calcolare la fem della seguente pila a 25°C:
E°(Cu2+/Cu) = 0,340 V e E°(NO3−/NO) = 0,96 V.
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone il calcolo della fem di una pila in cui una delle due semireazioni di riduzione è influenzata dal pH.
Per la risoluzione dell'esercizio è necessario scrivere le due semireazioni di riduzione, calcolare i rispettivi potenziali di riduzione applicando l'equazione di Nernst (noti i potenziali standard di riduzione, le concentrazioni, la pressione del gas, il pH e la temperatura) e calcolare la fem della pila ricordando che: fem = Ecatodo - Eanodo.
All'anodo avviene la seguente reazione (scritta come semireazione di riduzione):
Cu2+ + 2e− → Cu
il cui potenziale di riduzione vale:
Pertanto Eanodo = 0,281 V
Al catodo avviene la seguente reazione di semireazione:
4H+ + 3e− + NO3− → NO + 2 H2O
il cui potenziale di riduzione vale:
infatti si ha che:
- pH = 3, da cui [H+] = 10-3 mol/L (per info: da pH a concentrazione ioni H+);
- PNO = 76 torr = 0,1 atm (per info: da torr ad atm).
Pertanto Ecatodo = 0,724 V
Calcoliamo infine la fem della pila:
fem = Ecatodo - Eanodo = 0,724 - 0,281 = 0,443 V
Ti proponiamo un esercizio molto simile a quello appena svolto: reazioni elettrodiche e fem di una pila.
Link correlati:
Calcolo del potenziale della semireazione Cl2(g) + 2 e- → 2 Cl-
Esercizio sul calcolo della fem di una pila e della Keq
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