Dependenta tensiunii electromotoare de concentratia solutiilor de electrolit

Dependenta tensiunii electromotoare de concentratia solutiilor de electrolitPilele electrochimice sunt sisteme ce produ energie electrica din energia chimica a reactiilor de oxido-reducere.

In pilele electrice, electrodul pe care are lor reactia de oxidare este anodul, iar cel pe care are loc reactia de reducere este catodul. Cand cei 2 sunt uniti printr-un electrolit, prin intermediul unui voltmetru, acestea masoara diferenta de potential dintre cei doi electrozi, numita si tensiune electromotoare.

Celulele galvanice pot fi reversibile sau ireversibile, dupa cum si reactiile lor sunt reversibile sau ireversibile.

O pila este ireversibila daca:

a) in pila se produc transformari chimice, chiar daca nu debiteaza curent

b) reactia de celula care se produce atunci cand pila este transformata in celula de electroliza, nu este inversa celei care are loc atunci cand pila debiteaza curent

c) tensiunea electromotoare scade foarte rapid atunci cand pila debiteaza curent

Ex: pila Volta : (-)Zu/H2SO4/Cu(+) : Zu 2e (Zu la puterea +2) (oxidare)

(2H la puterea +) + 2e H2 (reducere)

Zn + (2H la puterea +) (Zn la puterea +2) + H2O pila este reversibila daca :

a) atunci cand circuitul este deschis in pila nu se produce nici o transformare chimica; reactia de celula are loc doar in timpul debitarii de curent;

b) aplicand pilei o tensiune exterioara putin mai mare decat tensiunea electromotoare este inversa celei care are loc cand pila debiteaza curent.

Ex: pila Daniel-Iacobi (-)Zn/ZnSO4//CuSO4/Cu(+)

L = -G(la puterea 0) = zFE= -RTlnK

Ln K = z*FE/RT

Expresia potentialelor dupa werst: csi=csi0 + RT*lna/zF

Lant electrochimic la Iacobi (-)Zn/ZnSO4(a1)//CuSO4(a2)/Cu(+)Determinarea potentialului standard de electrodLa limita de separare dintre metal si electrolit apare o diferenta de potential, care poarta denumirea de potential de electrod. El depinde atat de natura metalului, cat si de natura solutiei de electrolit.

Electrozii pot fi reversibili sau ireversibili.

Cei reversibili sunt caracteriati de reactii de echilibru la interfata metal/solutie de electrolit. Mecanismul se manifesta prin tendinta metalelor de a transmite ioi in solutie si a ionilor metalici din solutie de a se depune pe metal.

Metalele care trimit ioni pozitivi, se incarca pozitiv. Prin urmare, solutia ramane cu un exces de sarcini pozitive in primul caz sau negative in al doilea caz, astfel ca la suprafata metal-solutie se formeaza un dublu strat electric. Se atribuie electrodului polaritatea metalului.

Potentialul standard reprezinta potentialul de echilibru al sistemului, cu activitatea egala cu a=1, la t=25 grade C si P=1 atm