Celle galvaniche
Ciao a tutti avrei bisogno di chiarimento urgente su celle galvaniche:
da quanto ho capito usando una barretta di $Zn$ come anodo e $Cu$ come catodo rispettivamente in soluzione ionica di $ZnSO_4$ e $CuSO_4$, $Zn$ tende a passare in parte in soluzione formando $Zn=>Zn^(2+) + 2e^-$, mentre il rame in forma ionica $Cu^2+$ (proveniente dalla soluzione di $CuSO_4$) , utilizzando gli elettroni ceduti da $Zn$, forma $Cu$ solido; ora ad un certo punto c'è un accumulo da un lato di $Zn^2+$ e dall altro un impoverimento di $Cu^(2+)$ e il tutto impedisce l'avanzamento della reazione ora quello che vorrei chiedervi è giusto quanto io ho descritto?? Inoltre per quale motivo l' accumulo nel primo recipiente di $Zn^(2+)$ e di impoverimento di $Cu^(2+)$ nel secondo causa l'arresto della reazione e quindi di conseguenza come agisce il ponte salino??
grazie in anticipo
da quanto ho capito usando una barretta di $Zn$ come anodo e $Cu$ come catodo rispettivamente in soluzione ionica di $ZnSO_4$ e $CuSO_4$, $Zn$ tende a passare in parte in soluzione formando $Zn=>Zn^(2+) + 2e^-$, mentre il rame in forma ionica $Cu^2+$ (proveniente dalla soluzione di $CuSO_4$) , utilizzando gli elettroni ceduti da $Zn$, forma $Cu$ solido; ora ad un certo punto c'è un accumulo da un lato di $Zn^2+$ e dall altro un impoverimento di $Cu^(2+)$ e il tutto impedisce l'avanzamento della reazione ora quello che vorrei chiedervi è giusto quanto io ho descritto?? Inoltre per quale motivo l' accumulo nel primo recipiente di $Zn^(2+)$ e di impoverimento di $Cu^(2+)$ nel secondo causa l'arresto della reazione e quindi di conseguenza come agisce il ponte salino??
grazie in anticipo
Risposte
ciao!! quello che dici sul funzionamento della pila (la pila Daniell) è corretto.
Il ponte salino, costituito da una soluzione elettrolitica di supporto (che deve essere opportunamente scelta per impedire che avvengano reazioni di riduzione ossidazione indesiderate) serve per garantire l'elettroneutralità dei due scompartimenti (anodico e catodico) necessaria per il buon funzionamento della pila. Infatti, come dici tu, a mano a mano che la pila funziona, avremo un accumulo di cariche positive ($Zn^(2+)$) nello scompartimento anodico e un impoverimento di cariche positive e quindi un aumento delle cariche negative nello scompartimento catodico.
Il ponte salino evita questo accumulo di cariche in entrembi i "lati" della pila.
Ad esempio, un ponte salino potrebbe essere, in questo caso, una soluzione di solfato alcalino (tipo$ K_(2)SO_4$): l'anione solfato migrerà a causa dello squilibrio di cariche verso l'anodo, mentre gli ioni potassio verso il catodo per rimpiazzare la perdita di cariche positive.
Si sceglie un sale alcalino per sfruttare la scarsa tentenza dei metalli alcalini a ridursi (questi hanno infatti valori di tensione normale negativi molto elevati), per non influire con la reazione di cella.
Spero di essere stato chiaro.. ciao
Il ponte salino, costituito da una soluzione elettrolitica di supporto (che deve essere opportunamente scelta per impedire che avvengano reazioni di riduzione ossidazione indesiderate) serve per garantire l'elettroneutralità dei due scompartimenti (anodico e catodico) necessaria per il buon funzionamento della pila. Infatti, come dici tu, a mano a mano che la pila funziona, avremo un accumulo di cariche positive ($Zn^(2+)$) nello scompartimento anodico e un impoverimento di cariche positive e quindi un aumento delle cariche negative nello scompartimento catodico.
Il ponte salino evita questo accumulo di cariche in entrembi i "lati" della pila.
Ad esempio, un ponte salino potrebbe essere, in questo caso, una soluzione di solfato alcalino (tipo$ K_(2)SO_4$): l'anione solfato migrerà a causa dello squilibrio di cariche verso l'anodo, mentre gli ioni potassio verso il catodo per rimpiazzare la perdita di cariche positive.
Si sceglie un sale alcalino per sfruttare la scarsa tentenza dei metalli alcalini a ridursi (questi hanno infatti valori di tensione normale negativi molto elevati), per non influire con la reazione di cella.
Spero di essere stato chiaro.. ciao
Grazie per la risposta... ma quello che vorrei sapere è per quale motivo l'accumulo delle cariche positive sulla zona anodica e quelle negative su quella catodica impediscono l'avanzamento della reazione??
ah ok...
direi che il tutto lo puoi vedere in due modi:
nel primo caso, se hai un accumulo di cariche negative vicino al catodo, diciamo che i cationi di Cu2+ faranno più "fatica" a raggiungere l'interfaccia soluzione /catodo e quindi è più difficile la reazione di riduzione. Lo stesso per l'anodo, se si accumula una grande quantità di cariche positive, i nuovi ioni di Zn2+ che si producono fanno più "fatica" a passare dall'elettrodo alla soluzione.
Seconda spiegazione, forse più corretta, è che se hai questa separazione di carica (che aumenta sempre più) è come se la tua soluzione diventa un isolante perchè non hai più movimento degli ioni dell'elettrolita nel bulk della soluzione (cioè nella parte centrale della soluzione elettrolitica) necessari per il funzionamento .
Questo lo puoi vedere meglio con una similitudine: ipotizza che nel complesso la pila sia un circuito elettrico, se io apro il circuito ( quando si accumulano le cariche positive e negative da un lato e dall'altro) non potrà più passare corrente perchè gli elettroni non passano da una parte all'altra del circuito all'interno del filo conduttore, essendo questo non continuo.
Nella pila è lo stesso: hai un conduttore di prima classe (il filo elettrico che collega anodo e catodo ad un utilizzatore) e un conduttore di seconda classe (la soluzione elettrolitica); nel compleso formano un circuito elettrico: entrambi i segmenti devono essere "chiusi" per funzionare, cioè ci deve essere un passaggio di corrente sia nel primo che nel secondo tipo di conduttore.
Spero di essere stato chiaro, e di non aver sbagliato la spiegazione...
ciao
direi che il tutto lo puoi vedere in due modi:
nel primo caso, se hai un accumulo di cariche negative vicino al catodo, diciamo che i cationi di Cu2+ faranno più "fatica" a raggiungere l'interfaccia soluzione /catodo e quindi è più difficile la reazione di riduzione. Lo stesso per l'anodo, se si accumula una grande quantità di cariche positive, i nuovi ioni di Zn2+ che si producono fanno più "fatica" a passare dall'elettrodo alla soluzione.
Seconda spiegazione, forse più corretta, è che se hai questa separazione di carica (che aumenta sempre più) è come se la tua soluzione diventa un isolante perchè non hai più movimento degli ioni dell'elettrolita nel bulk della soluzione (cioè nella parte centrale della soluzione elettrolitica) necessari per il funzionamento .
Questo lo puoi vedere meglio con una similitudine: ipotizza che nel complesso la pila sia un circuito elettrico, se io apro il circuito ( quando si accumulano le cariche positive e negative da un lato e dall'altro) non potrà più passare corrente perchè gli elettroni non passano da una parte all'altra del circuito all'interno del filo conduttore, essendo questo non continuo.
Nella pila è lo stesso: hai un conduttore di prima classe (il filo elettrico che collega anodo e catodo ad un utilizzatore) e un conduttore di seconda classe (la soluzione elettrolitica); nel compleso formano un circuito elettrico: entrambi i segmenti devono essere "chiusi" per funzionare, cioè ci deve essere un passaggio di corrente sia nel primo che nel secondo tipo di conduttore.
Spero di essere stato chiaro, e di non aver sbagliato la spiegazione...
ciao
ok grazie per le varie risposte
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