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Pila Daniel:calcolo fem prima e dopo che ha erogato corrente
Una pila di daniel è costituita da una lamina di zinco immersa in 2 litri di soluzione 0.1 M di ZnSO4 e da una lamina di rame immersa in 2 litri di una soluzione 1 M di CuSO4. Schematizzare la pila e calcolare la fem prima e dopo che abbia erogato una corrente costante di 5.1 A per 21h
E°(Zn2+/Zn)= - 0.763 V; E°(Cu2+ / Cu) = 0.345 V Se come sempre mi ilustrate lo svolgimento mi aiutate non poco! Grazie mille! |
Le reazioni che avvengono agli elettrodi sono:
(-) Zn ->Zn2+ + 2e- (+) Cu2+ + 2e- ->Cu La f.e.m. iniziale della pila è data da: deltaE = Ec-Ea delta E= deltaE°* log ([Zn2+]/[Cu2+]) delta E= 1.1 – (0.059/2) * log (0.1/1) = 1.13 V Dopo che la pila ha erogato una quantità di elettricità pari a: 5.1 A * 21 h =107.10 A h la concentrazione dello Zn2+ in soluzione diminuisce, ed essendo noto che 1F = 26.8 A * h /eq ,diventa: [Zn2+]= [0.1*2 +(107.10/(26.8*2))]/2 =1.10 mol/L La concentrazione di Cu2+ aumenta e diventa: [Cu2+] = [ 1*2 – (107.10/ (26.8*2))]/2 = 9.33*10^-4 mol/L per cui la f.e.m. finale della pila è: delta E = 1.1 – (0.059/2) * log (1.10/ 9.33*10^-4) = 1.01 V |
siccome non sono molto esperto sulle pile ho qualche dubbio.
Quando si calcola la fem inizialmente la formula è fem= Ec - Ea Quindi Ec = 0,325 + 0,059/2 log [Zn2+]/[?] Ea = - 0,725 + 0,59/2log[Cu2+]/[?] Tu invece hai scritto tutto in un passaggio? Oppure come ho scritto è sbagliato? Grazie e le nuove concentrazioni come le hai trovate? Grazie Ultima domanda come fai a dire che [Zn2+] diminuisce e [Cu2+] aumenta? |
ora ho capito, ma mi manca il motivo per cui [Zn2+] diminuisce e [Cu2+] aumenta, per favore chi potrebbe spiegarmelo in due parole?
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Lo zinco funziona da anodo ( polo negativo ) e, quindi si ossida consumandosi, mentre il rame funziona da catodo ( polo positivo ) riducendosi e, quindi, aumentando di volume.
ossidazione Zn ----> Zn2+ + 2e riduzione Cu2+ + 2e ----> Cu |
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