Pila daniell
In questo video si spiega come avvengono le ossidoriduzioni e come si costruisce una cella galvanica o elettrochimica, ovvero come sia possibile generare energia elettrica attraverso le reazioni chimiche.
Quello che ci serve per condurre l'esperimento sarà:
1) due becher;
2)due elettrodi, (uno di rame ed uno di argento);
3)un voltmetro;
4)un ponte salino;
5) due fili per collegare il voltmetro ai becher e chiudere il circuito.
Come prima cosa, si immergono i due elettrodi nelle rispettive soluzioni saline, quindi l'elettrodo di rame si immergerà nel becher contenente una soluzione di nitrato rameico e l'elettrodo di argentosi immergerà nella soluzione contenente nitrato di argento .
I due becher saranno collegati tra di loro attraverso un ponte salino,un tubo a U di vetro (riempito di cotone imbevuto di una soluzione salina, KCl), i due elettrodi saranno invece collegati tra di loro attraverso il voltmetro che rileva il voltaggio della pila.
Non appena avviene il collegamento avverrà anche una reazione chimica per cui il rame si ossida (perché è la specie chimica che perde elettroni) e l'argento si riduce (perché è la specie chimica che acquista elettroni).
Come in una comune pila, anche in questo caso avremo un polo positivo ed uno negativo; il polo positivo si chiama catodo ed è il polo in cui avvengono le riduzioni (argento in questo caso), l'anodo sarà invece il polo negativo ovvero quello in cui avvengono le ossidazioni (rame in questo caso).
la reazione sarà quindi:
Cu + Ag ----- Cu2+ + Ag
Questo ci è confermato dai potenziali standard delle due specie chimiche; ad ogni specie chimica corrisponde un potenziale standard di riduzione che più è alto più indica tendenza ad acquistare elettroni, più è basso più invece indicherà tendenza a perdere elettroni, nonper niente, il potenziale standard del fluoro è il più alto di tutti (elemento più elettronegativo della tavola periodica) e quello del litio (il più basso elemento meno elettronegativo della tavola periodica).
Nel nostro caso, l'argento avrà un potenziale standard pari a 0.766 mentre il rame 0,34; essendo l'argento quello più alto tra i due, sarà quindi il catodo ovvero la specie che si riduce.
Il potenziale della pila, sarà dato dalle differenze tra i potenziali standard del catodo e dell'anodo secondo la seguente formula:
Epila= Eanodo-Ecatodo = 0.766-0.34= 0.42
Come si può vedere dal video, la differenza di potenziale derivante dalla formula è esattamente quella rilevata dal voltmetro.
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