Istituto Istruzione Secondaria Superiore “Enrico Medi” galatone (LE)



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29.03.2019
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Richiami teorici:
L'elettrochimica studia i processi di trasformazione di energia chimica di legame in energia elettrica e viceversa.

Le ossidoriduzioni consistono in un flusso di elettroni dall'elemento meno elettronegativo a quello più elettronegativo; tale flusso altro non è che energia elettrica. Se teniamo separate le due semireazioni in modo tale che il flusso compi un percorso esterno al sistema di reazione, è possibile trasformare l'energia in lavoro.

Il lavoro svolto dal flusso di elettroni si chiama f.e.m. ( forza elettromotrice ) o potenziale elettrico.

Una reazione redox è spontanea quando gli elettroni passano da una sostanza dove si trovano ad un livello energetico più elevato e quindi meno stabile, ad una sostanza dove, essendo trattenuti più fortemente, si trovano in una situazione di maggior stabilità.

Ora, potendo far avvenire una reazione spontanea di ossido-riduzione non direttamente, ma costringendo gli elettroni a passare attraverso un filo metallico, si potrà sfruttare tale differenza di potenziale per produrre una corrente elettrica. In altre parole potremo trasformare energia potenziale (energia chimica) nell'energia cinetica degli elettroni in moto (energia elettrica). Tale processo può essere realizzato tramite un dispositivo noto come cella galvanica o pila.

Una pila è formata da due elementi galvanici ( semicelle) formati ognuno da una lamina metallica immersa in una soluzione salina dello stesso metallo.

I due elementi sono collegati da un ponte salino che permette la migrazione degli ioni al fine di mantenere elettricamente neutre le soluzioni senza il completo mescolamento delle stesse

Le due lamine metalliche sono collegate con fili elettrici ad un circuito esterno comprendente un utilizzatore, in genere un voltmetro o un multimetro. Nel circuito passeranno gli elettroni partendo dall'elettrodo che ne possiede di più, ovvero quello della semicella ove si ha l'ossidazione ( anodo o polo negativo ), per giungere all'elettrodo della semicella ove si ha la riduzione ( catodo o polo positivo ). Attraverso il voltmetro o il multimetro è possibile misurare la f.e.m. generata.

Quando il sistema raggiunge l'equilibrio, il processo ha termine.




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