Electrochemistry (ITA)
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I.S.I.S. Giulio Natta, Viale Europa 15 - 24125Bergamo - A cura di : Bolzoni Ivan, Ghilardi
Jacopo e Marcolongo Daisy
ElettrochimicaSi occupa dei processi che coinvolgonoil trasferimento degli elettroni.
Si occupa delle trasformazioni chimicheprodotte dal passaggio di elettricità insistemi e della possibilità di produrre oimmagazzinare elettricità con il suo uso.
Si occupa dei processi che coinvolgonoil trasferimento degli elettroni.
Si occupa delle trasformazioni chimicheprodotte dal passaggio di elettricità insistemi e della possibilità di produrre oimmagazzinare elettricità con il suo uso.
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Jacopo e Marcolongo Daisy
Le reazione redoxScambio di elettroni tra i reagenti.
I numeri di ossidazione(NOX)dei reagenti subiscono variazioni.
Scambio di elettroni tra i reagenti.
I numeri di ossidazione(NOX)dei reagenti subiscono variazioni.
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Ossidazione: perdita di elettroni dapartedi un reagente. (NOX aumenta)
Riduzione: guadagno di elettroni daparte di un reagente. (NOX diminuisce)
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Jacopo e Marcolongo Daisy
Agente Ossidante: sostanza cheaccetta gli elettroni.
Agente Riducente: sostanza checede gli elettroni.
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Agente Ossidante: sostanza cheaccetta gli elettroni.
Agente Riducente: sostanza checede gli elettroni.
celle galvaniche (PILE)REAZIONE REDOX
PRODUZIONE DI ENERGIAELETTRICA
REAZIONE REDOX
PRODUZIONE DI ENERGIAELETTRICA
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come è formata una cellaDue compartimenti separati doveavvengono le RXN.
Trasferimento di elettroni tramite uncircuito esterno(ponte salino).
Presenza di un catodo, un anodo.
Due compartimenti separati doveavvengono le RXN.
Trasferimento di elettroni tramite uncircuito esterno(ponte salino).
Presenza di un catodo, un anodo.I.S.I.S. Giulio Natta, Viale Europa 15 - 24125Bergamo - A cura di : Bolzoni Ivan, Ghilardi
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catodo e anodo (cella)
Catodo(+): elettrodo con caricapositiva, su cui avviene la riduzione.
Anodo(-):elettrodo con caricanegativa, su cui avvienel’ossidazione.
Catodo(+): elettrodo con caricapositiva, su cui avviene la riduzione.
Anodo(-):elettrodo con caricanegativa, su cui avvienel’ossidazione.
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UN ESMPIO di CELLA GALVANICA
PONTE SALINOUna cella funziona solo se le duesemicelle rimangono elettricamenteneutre.
Il ponte salino mantiene le semicelleneutre.
Viene riempito principalmente da KNO3o KCl.
Una cella funziona solo se le duesemicelle rimangono elettricamenteneutre.
Il ponte salino mantiene le semicelleneutre.
Viene riempito principalmente da KNO3o KCl.
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Come si muovono gli ioni in unacella
cationi ( ioni+): Si muovono verso ilcatodo.
anioni ( ioni-): Si muovono verso ill’anodo.
cationi ( ioni+): Si muovono verso ilcatodo.
anioni ( ioni-): Si muovono verso ill’anodo.
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Le trasformazioni all’anodo e al catodo di una cella galvanica rame-argento
diagramma di celle standard
Rappresenta in modo simbolico quelloche succede nelle due celle.Prima la cella anodica, dopo quellacatodica.
Rappresenta in modo simbolico quelloche succede nelle due celle.Prima la cella anodica, dopo quellacatodica.
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Il potenziale di cella
Il potenziale (V) misura la quantità dienergia (J) che può essere liberata perunità di carica (C) quanto la correnteattraversa il circuito.
1V = 1JC-1
Il potenziale (V) misura la quantità dienergia (J) che può essere liberata perunità di carica (C) quanto la correnteattraversa il circuito.
1V = 1JC-1
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Potenziale standard E0cella
E’ il potenziale della cella a:Concentrazione 1.00 MTemperatura 25°C ( 293.15 K )Pressione dei gas 1 atm
E’ il potenziale della cella a:Concentrazione 1.00 MTemperatura 25°C ( 293.15 K )Pressione dei gas 1 atm
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cella progettata per generare il potenziale standard di cella.
Potenziale di riduzione E0x
Potenziale standard di riduzione di unasemicella.
La semicella con E0 maggiore tenderàad acquistare elettroni da quella conE0 minore.
Potenziale standard di riduzione di unasemicella.
La semicella con E0 maggiore tenderàad acquistare elettroni da quella conE0 minore.
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elettrodo standard adidrogeno
Non è possibile misurare il potenzialestandard di riduzione di una semicellaisolata.Si ricorre ad una semicella ad H , con
E0=0,00 V
Non è possibile misurare il potenzialestandard di riduzione di una semicellaisolata.Si ricorre ad una semicella ad H , con
E0=0,00 V
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l’elettrodo ad idrogeno e la reazione della semicella
spontaneità di una reazionedi una cella
Una reazione in una cella galvanica èsempre spontanea quando
E0>0
Una reazione in una cella galvanica èsempre spontanea quando
E0>0
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EQUAZIONE DI NERNST
Ecella è dipendente dalla concentrazionedella soluzione e dalla sua pressione.
L’equazione di nernst permette dicalcolare il potenziale reale della cella.
Ecella è dipendente dalla concentrazionedella soluzione e dalla sua pressione.
L’equazione di nernst permette dicalcolare il potenziale reale della cella.
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POTEnzialestandard
costante dei gas
temperaturaassoluta
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Costante difaraday
Numero di moli dielettroni trasferiti
Potenziale realedella cella
quoziente direazione
equazione di nernst
elettrolisi
ENERGIA ELETTRICA
REAZIONE REDOX
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ENERGIA ELETTRICA
REAZIONE REDOX
In una cella elettrolitica il catodo ènegativo, l’anodo è positivo.
Gli ioni in entrambe le celle si muovononella stessa direzione.
catodo e anodo si invertononell’elettrolisi
In una cella elettrolitica il catodo ènegativo, l’anodo è positivo.
Gli ioni in entrambe le celle si muovononella stessa direzione.
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Jacopo e Marcolongo Daisy
CELLA ELETTROLITICA
catodo (-): avviene l’ossidazione, glielettroni sono strappati e raggiungonoil catodo rendendolo negativo.
ANODO (+): avviene la riduzione,l’anodo si carica positivamente.
catodo e anodo (elettrolisi)
catodo (-): avviene l’ossidazione, glielettroni sono strappati e raggiungonoil catodo rendendolo negativo.
ANODO (+): avviene la riduzione,l’anodo si carica positivamente.
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Potenziale di riduzione E0
nell’eletrolisiIn una cella elettrolitica
Al catodo avverrà la semireazione conpotenziale di riduzione maggiore.
All’anodo la semireazione conpotenziale di riduzione minore.
In una cella elettrolitica
Al catodo avverrà la semireazione conpotenziale di riduzione maggiore.
All’anodo la semireazione conpotenziale di riduzione minore.
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la relazione di faradayLa quantità di moli di sostanzatrasformata durante l’elettrolisi èdirettamente proporzionale alla
quantità di elettricità che attraversa lacella elettrolitica.
1 coulomb = 1 ampere x 1 secondo
1C = 1A x s
La quantità di moli di sostanzatrasformata durante l’elettrolisi èdirettamente proporzionale alla
quantità di elettricità che attraversa lacella elettrolitica.
1 coulomb = 1 ampere x 1 secondo
1C = 1A x sI.S.I.S. Giulio Natta, Viale Europa 15 - 24125Bergamo - A cura di : Bolzoni Ivan, Ghilardi
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La costante di faraday
Si è determinato sperimentalmente che1 mol di elettroni porta una carica pari9,65 x 104 C; tale quantità è statachiamata costante di Faraday ( F ).
F= 9,65 x 104 C
Si è determinato sperimentalmente che1 mol di elettroni porta una carica pari9,65 x 104 C; tale quantità è statachiamata costante di Faraday ( F ).
F= 9,65 x 104 CI.S.I.S. Giulio Natta, Viale Europa 15 - 24125Bergamo - A cura di : Bolzoni Ivan, Ghilardi
Jacopo e Marcolongo Daisy
applicazioni pratichedell’elettrochimica
applicazioni pratichedell’elettrochimica
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Jacopo e Marcolongo Daisy
Pila di voltaCapacità di creare corrente elettrica continua
Il potenziale dipende dalle specie utilizzate
Formata da una serie di reagenti in serie noncollegati fisicamente , ma elettricamente.
Formato da 3 dischi di zinco, feltro imbevutod’acqua e rame, posti in successione.
Capacità di creare corrente elettrica continua
Il potenziale dipende dalle specie utilizzate
Formata da una serie di reagenti in serie noncollegati fisicamente , ma elettricamente.
Formato da 3 dischi di zinco, feltro imbevutod’acqua e rame, posti in successione.
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Jacopo e Marcolongo Daisy
Pila di voltaL'ossidoriduzione può essere forzata insenso inverso, aumentando ilpotenziale elettrico.
pile ricaricabili, pile ad autotrazione edelettrolisi
L'ossidoriduzione può essere forzata insenso inverso, aumentando ilpotenziale elettrico.
pile ricaricabili, pile ad autotrazione edelettrolisi
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PILA DI VOLTA
PILA DANIELl1836, John Frederic Daniell.
Sfrutta il prototipo di Volta, ma apportamodifiche nella tensione e nell’uso.
REAZIONE REDOX SFRUTTATA:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) +Cu(s)(∆E° = 1,1 V)
1836, John Frederic Daniell.
Sfrutta il prototipo di Volta, ma apportamodifiche nella tensione e nell’uso.
REAZIONE REDOX SFRUTTATA:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) +Cu(s)(∆E° = 1,1 V)
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composizione PILA DANIELl
Catodo(+):barretta di rame immersain una soluzione CuSO4 1 M.Anodo(-): barretta di zinco, immersain una soluzione di ZnSO4 1 M.Ponte salino: soluzione satura diKNO3.
Catodo(+):barretta di rame immersain una soluzione CuSO4 1 M.Anodo(-): barretta di zinco, immersain una soluzione di ZnSO4 1 M.Ponte salino: soluzione satura diKNO3.
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PILA DANIELl
PILA al vanadiobatteria di flusso, con capacità diricaricarsi
il vanadio può esistere in una soluzione in4 stati diversi di ossidazione
un solo elemento elettroattivo anzichédue
batteria di flusso, con capacità diricaricarsi
il vanadio può esistere in una soluzione in4 stati diversi di ossidazione
un solo elemento elettroattivo anzichédue
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PILA al vanadio
conversione di energia elettricain energia chimica(elettrolisi)
produzione di idrogeno gassoso
raffinazione dei metalli
sintesi industriale, come quelladell’idrossido di sodio.
produzione di idrogeno gassoso
raffinazione dei metalli
sintesi industriale, come quelladell’idrossido di sodio.
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Processo elettrolitico per la sintesi di idrossido di sodio
galvano plasticA(ELETTROLISI)possibili applicazioni:
Copertura con un deposito metallico unoggetto non conduttore.
Riproduzione,di un oggetto non metallico, inmetallo.
Copertura con un deposito metallico su unoggetto metallico.
possibili applicazioni:Copertura con un deposito metallico unoggetto non conduttore.
Riproduzione,di un oggetto non metallico, inmetallo.
Copertura con un deposito metallico su unoggetto metallico.
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collezione galvanoplastica al museo di scienze di vienna
Fonti
Informazioni:http://it.wikipedia.org/wiki/Elettrochimicahttp://it.wikipedia.org/wiki/Pila_di_Voltahttp://it.wikiversity.org/wiki/Celle_elettrochimichehttp://it.wikipedia.org/wiki/Galvanoplasticahttps://my.zanichelli.it/risorsedigitaliChimica.blu Dagli equilibri all’elettrochimica
Immagini:https://my.zanichelli.it/risorsedigitalihttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/PilaDaniel.svg/729px-PilaDaniel.svg.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ae/Vanadium_battery.svg/2000pxVanadium_battery.svg.pnghttp://it.wikipedia.org/wiki/File:HgNaOHElectrolysis.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/af/Galvanoplastic%2C_Naturhistorisches_Museum_Wien.jpg/1024pxGalvanoplastic%2C_Naturhistorisches_Museum_Wien.jpg
Font carattere:http://www.dafont.com/it/science-fair.fonthttp://www.dafont.com/it/roboto.fonthttp://www.dafont.com/it/bignoodle-titling.fonthttp://www.dafont.com/it/lane.font
Fonti
Informazioni:http://it.wikipedia.org/wiki/Elettrochimicahttp://it.wikipedia.org/wiki/Pila_di_Voltahttp://it.wikiversity.org/wiki/Celle_elettrochimichehttp://it.wikipedia.org/wiki/Galvanoplasticahttps://my.zanichelli.it/risorsedigitaliChimica.blu Dagli equilibri all’elettrochimica
Immagini:https://my.zanichelli.it/risorsedigitalihttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/PilaDaniel.svg/729px-PilaDaniel.svg.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ae/Vanadium_battery.svg/2000pxVanadium_battery.svg.pnghttp://it.wikipedia.org/wiki/File:HgNaOHElectrolysis.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/af/Galvanoplastic%2C_Naturhistorisches_Museum_Wien.jpg/1024pxGalvanoplastic%2C_Naturhistorisches_Museum_Wien.jpg
Font carattere:http://www.dafont.com/it/science-fair.fonthttp://www.dafont.com/it/roboto.fonthttp://www.dafont.com/it/bignoodle-titling.fonthttp://www.dafont.com/it/lane.font
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