costruzione della pila zinco/rame
collegando i due elettrodi con in serie uno strumento
(lampadina) e le due soluzioni
con un ponte(tubo di vetro o plastica)contenente una sostanza
gelatinosa impregnata
di elettrolita(es.KCl) si ottiene un dispositivo chiamato PILA
che può trasformare
energia chimica(mediante reazione redox) in energia
elettrica:inserendo nel circuito
uno strumento(amperometro)si può verificare in quale senso si
spostano gli
elettroni durante il funzionamento della pila(dal polo
negativo,zinco,al polo positivo,rame)
interpretazione del funzionamento della pila Zn/Cu
1-la semicella con elettrodo Zn e ioni Zn++ presenta un equilibrio
dinamico Zn° - 2e ----->Zn++ ox
Zn++ + 2e ----->Zn° red
2-la semicella con elettrodo Cu e ioni Cu++ presenta un equilibrio
dinamico Cu° - 2e ----->Cu++ ox
Cu++ + 2e ----->Cu° red
3-collegando le due semicelle si perturbano entrambi gli equilibri
perchè gli elettroni presenti in maggior numero sullo Zn migrano
verso il Cu che ne presenta in minore numero:corrente elettrica
con verso dallo zinco(anodo -) al rane(catodo +):
la reazione Zn° - 2e ---> Zn++ viene favorita perchè
vengono allontanati elettroni:ossidazione dello zinco
la reazione Cu++ + 2e ---> Cu viene favorita perchè
vengono aggiunti elettroni:riduzione del rame
4-di conseguenza gli elettroni migrano dall'elettrodo zinco,anodo -,
all'elettrodo rame,catodo +,generando una corrente elettrica
5-durante il funzionamento della pila avvengono due semireazioni
che sommate danno luogo alla reazione redox globale:
anodo ox Zn° - 2e ---> Zn++
catodo red Cu++ + 2e ---> Cu°
redox Zn° + Cu++ ---> Zn++ + Cu°
6-l'eccesso di cariche positive dovute agli ioni Zn++ nella semicella
anodica richiama attraverso il ponte salino ioni SO4-- che risultano
in eccesso nella semicella catodica
7-si verifica quindi un flusso di elettroni nel circuito esterno dal
polo anodico a quello catodico e un flusso di ioni SO4-- dal polo
catodico a quello anodico in soluzione