Questo sito contribuisce alla audience di

La comprensione e il controllo delle trasformazioni chimiche

Potenziale di elettrodo secondo l'equazione di Nernst

Il potenziale di elettrodo E, in condizioni diverse da quelle standard, di un semielemento, rappresentabile dall'equilibrio:

è calcolabile mediante una relazione stabilita nel 1889 dal fisico e chimico tedesco W.H. Nernst (1864-1941). Tale relazione, nota come equazione di Nernst, è così espressa:

E° = potenziale standard del semielemento; R = costante universale dei gas = 8,31 J · K−1 · mol−1; T = temperatura assoluta in K; n = numero di elettroni coinvolti; F = costante di Faraday = 96.500 C (coulomb); concentrazione molare della forma ridotta elevata al proprio coefficiente stechiometrico; [red]b = concentrazione molare della forma ridotta elevata al proprio coefficiente stechiometrico; ln logaritmo naturale; log = logaritmo decimale.

Nel caso della pila Daniell, rappresentata dalla reazione:

si ha (operando a 25 °C):

dove ECu° = +0,34 V ed EZn° = −0,76 V; inoltre [Cu] = 1 e [Zn] = 1 perché concentrazioni di solidi puri. Semplificando, si ottiene:

ossia la pila è scarica. L'equazione di Nernst quindi assume la forma: ECu° − EZn° = 0,059/2 log Kc, mediante la quale è possibile ricavare la costante d'equilibrio Kc della reazione (1).

Tab. 15.1: Potenziali standard, E° di alcune semicoppie (il segno attribuito ai potenziali vale per le reazioni di riduzione. nella reazione opposta di ossidazione il potenziale assume segno contrario)

Tabella 15.1 POTENZIALI STANDARD, E° DI ALCUNE SEMICOPPIE (IL SEGNO ATTRIBUITO AI POTENZIALI VALE PER LE REAZIONI DI RIDUZIONE. NELLA REAZIONE OPPOSTA DI OSSIDAZIONE IL POTENZIALE ASSUME SEGNO CONTRARIO)
  reazione elettrodica   E° (V)
  Li+ + 1 e Li −3,04
  K+ + 1 e K −2,92
  Al3+ + 3 e Al −1,67
  Mn2+ + 2 e Mn −1,19
  2H2O + 2 e H2 + 2OH −0,83
  Zn2+ + 2 e Zn −0,76
  Fe2+ + 2 e Fe −0,44
  Cd2+ + 2 e Cd −0,40
  Ni2+ + 2 e Ni −0,25
  Pb2+ + 2 e Pb −0,13
  Fe3+ + 3 e Fe −0,037
  2H3O+ + 2 e H2 + 2H2O 0,00
  Cu2+ + 2 e Cu +0,34
  Cu+ + 1 e Cu +0,52
  Fe3+ + 1 e Fe2+ +0,77
  Hg+ + 1 e Hg +0,79
  Ag + 1 e Ag +0,80
  Hg2+ + 2 e Hg +0,854
  O2 + 4H3O+ + 4 e 6H2O +1,229
  Cl2 + 2 e 2Cl +1,36
  PbO2 + 4H3O+ + 2 e Pb2+ + 6H2O +1,45
  Au3+ + 3 e Au +1,50
  MnO4 + 4H3O+ + 3 e MnO2 + 6H2O +1,70
  F2 + 2 e 2F +2,87

Approfondimenti

Divertiti con i quiz di Sapere.it!

Su Sapere.it sono arrivati i quiz!

Tantissime domande a risposta multipla per sfidare amici e famigliari in ogni campo dello scibilie: geografia, cinema, musica, sport, scienze, arte, architettura, letteratura, storia e curiosità, queste le categorie che metteranno alla prova la tua conoscenza.

Comincia subito a giocare coi i quiz di Sapere.it!

Enciclopedia De Agostini

Dall’esperienza De Agostini, un’enciclopedia ancora più vicina alle tue esigenze.

Agile, utile, dinamica, sempre a portata di mano, per esplorare, approfondire, conoscere, ricercare, aggiornarsi: oltre 185.000 termini che soddisfano la tua voglia di conoscenza quotidiana.

Vai all'Enciclopedia