Pila di Daniel: relazione di chimica

Muravera Muravera 21/01/05 Stefano Di Francesco 4° C Relazione di Chimica. Titolo: La pila Daniell. Obiettivo: Costruire e verificare il funzionamento di una pila Daniell. Strumenti: 2 Becker, Beuta, Voltometro, cavi di collegamento, Ponte in vetro, cotone, spatola. Sostanze Solide: Lamina di rame(Cu) , Lamina di zinco(Zn) , soluzione salina(KCl). Sostanze Liquide: Solfato di Rame(CuSO4) Solfato di zinco(ZnSO4) Cloruro di potessio(KCl) e soluzione satura che costituiscono il ponte salino. Disegno: - + USO TECNOLOGICO DI UNA SCOPERTA SCIENTIFICA. Procedimento: Per creare la pila, abbiamo preparato due becker, ciascuno dei quali costituiva una semicella elettrolitica, contenente uno dei due elementi presi in considerazione sia in forma ionica (cioè in soluzione) che in forma metallica (cioè come laminette). Queste due lamine metalliche sono collegate con un cavo ad un circuito esterno in cui è inserito un voltometro: gli elettroni, partendo dall'elettrodo che ne possiede di più, cioè quello della semicella dove avviene l'ossidazione (polo negativo o anodo) raggiungono l'altro elettrodo (catodo), dove sono consumati dalla reazione di riduzione dell'altro elemento. Grazie al voltometro è possibile misurare la differenza di potenziale che si é creata e che permette il flusso di elettroni, e abbiamo quindi un'indicazione della capacità di trasferire gli elettroni di un elemento rispetto all'altro. E' importante specificare che se invertissimo i poli, applicando il catodo all'elemento che si ossida, leggeremmo sul voltometro lo stesso valore che avremmo ottenuto nel senso opposto, cambiato di segno; infatti abbiamo la stessa quantità di elettroni che si muove lungo il circuito, ma in verso opposto. Perché ci sia un flusso di corrente elettrica dobbiamo fare in modo che esistano sempre ioni di carica opposta in quantità sufficiente da compensare gli ioni prodotti dalle reazioni: questo avviene grazie al ponte salino, un tubo a U riempito da una imbevuta di una soluzione ionica(KCl) tappato da due batuffoli di cotone che permette un trasferimento di ioni negativi dove avviene l'ossidazione e positivi dove avviene la riduzione senza però mescolare le due soluzioni. Infine guardiamo il voltometro notando che il valore del passaggio di elettroni da una semicella all'altra è 1,057 V. Richiami teorici: 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. I sistemi che trasformano una redox in un potenziale si dicono celle elettrochimiche o pile elettrochimiche. Una pila è formata da due elementi galvanici ( semicelle ) formati ognuno da una lamina metallica immersa in una soluzione