Elettrochimica
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Elettrochimica I potenziali di riduzione L’elettrodi standard ed i potenziali standard Equazione di Nerst Le Pile Pila Daniell Pila ad acido Elettrodi Elettrodi inerti Forza elettromotrice della pila La pila e l’equilibrio chimico Attacco dei metalli Corrosione e protezione Spostamento dell’equilibrio pHmetro
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I potenziali di riduzione L’elettrodi standard ed i potenziali standard Equazione di Nerst Le Pile Pila Daniell Pila ad acido Elettrodi Elettrodi inerti Forza elettromotrice della pila La pila e l’equilibrio chimico Attacco dei metalli Corrosione e protezione - PowerPoint PPT Presentation
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ElettrochimicaI potenziali di riduzioneL’elettrodi standard ed i potenziali standardEquazione di NerstLe PilePila DaniellPila ad acidoElettrodiElettrodi inertiForza elettromotrice della pilaLa pila e l’equilibrio chimicoAttacco dei metalli Corrosione e protezioneSpostamento dell’equilibriopHmetro
Attacco dei metalli
Cu + H+
Au + H+
Ag + H+
Fe + H+
Zn + H+
Al + H+
2H+ + 2e - H2
Cu 2+ + 2e- Cu
Potenziali standard di riduzioneF2(g) + 2H+ + 2e- <==> 2HF
+3.053
F2(g) + 2e- <==> 2F- +2.866
H2N2O2(g) + 2H+ + 2e- <==> N2 + 2H2O +2.650
O(g) + 2H+ + 2e- <==> H2O +2.420
FeO42-(aq) + 8H+ + 3e- <==> Fe3+(aq) + 4H2O
+2.200
F2O(g) + 2H+ + 4e- <==> H2O2 + 2F- +2.153
S2O82-(aq) + 2H+ + 2e- <==> 2HSO4
-(aq) +2.123
O3(g) + 2H+ + 2e- <==> O2(g) + H2O +2.070
S2O82-(aq) + 2e- <==> 2SO4
2-(aq) +2.050
Ag2+(aq) + e- <==> Ag+(s) +1.987
NiO2(s) + 4H+ + 2e- <==> Ni2+(aq) + 2H2+1.930
Co3+(aq) + e- <==> Co2+(aq) +1.842
H2O2 + 2H+ + 2e- <==> 2H2O +1.780
CeOH3+(aq) + H+ + 3e- <==> Ce3+(aq) + H2O+1.715
BiO3-(aq) + 6H+ + 2e- <==> Bi3+(aq) + 3H2O +1.700
PbO2(s) + SO42- + 4H+ + 2e- <==> PbSO4(s) + 2H2O
+1.685
Au+(aq) + e- <==> Au(s) +1.680
Semi-Reazione E° (V)
F2(g) + 2e- <==> 2F- +2.866
S2O82-(aq) + 2H+ + 2e- <==> 2HSO4
-(aq) +2.123
O3(g) + 2H+ + 2e- <==> O2(g) + H2O +2.070
S2O82-(aq) + 2e- <==> 2SO4
2-(aq) +2.050
Ag2+(aq) + e- <==> Ag+(s) +1.987
Co3+(aq) + e- <==> Co2+(aq) +1.842
H2O2 + 2H+ + 2e- <==> 2H2O +1.780
BiO3-(aq) + 6H+ + 2e- <==> Bi3+(aq) + 3H2O +1.700
PbO2(s) + SO42- + 4H+ + 2e- <==> PbSO4(s) + 2H2O +1.685
Au+(aq) + e- <==> Au(s) +1.680
MnO4-(aq) + 4H+ + 3e- <==> MnO2(s) + 2H2O +1.679
HClO2 + 2H+ + 2e- <==> HClO + H2O +1.645
HClO2 + 3H+ + 3e- <==> 1/2Cl2 + 2H2O +1.628
HClO(aq) + H+ + e- <==> 1/2Cl2(g) + H2O +1.611
MnO4-(aq) + 5H+ + 5e- <==> Mn2+(aq) + 4OH- +1.507
BrO3-(aq) + 6H+ + 5e- <==> 1/2Br2 + 3H2O +1.482
HClO(aq) + H+ + 2e- <==> Cl-(aq) + H2O +1.482
ClO3-(aq) + 6H+ + 5e- <==> 1/2Cl2 + 3H2O +1.470
PbO2(s) + H+ + 2e- <==> Pb2+(aq) + 2H2O +1.460
ClO3-(aq) + 6H+ + 6e- <==> Cl- + 3H2O +1.451
Au(OH)3(s) + 3H+ + 3e- <==> Au(s) + 3H2O +1.450
Ce4+(aq) + e- <==> Ce3+(aq) +1.440
BrO3-(aq) + 6H+ + 6e- <==> Br- + 3H2O
+1.423
Au3+(aq) + 3e- <==> Au(s) +1.420
ClO4-(aq) + 8H+ + 7e- <==> 1/2Cl2 + 4H2O
+1.390
ClO4-(aq) + 8H+ + 8e- <==> Cl- + 4H2O
+1.389
Cl2(g) + 2e- <==> 2Cl- +1.358
HCrO42-(aq) + 7H+ + 3e- <==> Cr3+(aq) + 4H2O
+1.350
O2(g) + 4H+ + 4e- <==> 2H2O +1.229
MnO2(s) + 4H+ + 2e- <==> Mn2+(aq) + 2H2O +1.224
ClO3-(aq) + 3H+ + 2e- <==> HClO2 + H2O +1.214
2IO3-(aq) + 12H+ + 10e- <==> I2 + 6H2O +1.195
ClO4-(aq) + 2H+ + 2e- <==> ClO3
- + H2O +1.189
ClO3-(aq) + 2H+ + e- <==> ClO2 + H2O +1.152
Cu2+(aq) + 2CN- + e- <==> CuCN2-(aq) +1.120
Elettrodo standard di riferimento
H2 2H+ + 2e-
E0=0L’unità di misura della tendenza una specie a ridursi è quella del potenziale elettrico, che si misura in VOLT
Potenziali standard di riduzione
Tutti le specie che hanno un potenziale di riduzioneMinore di zero vengono ossidate da ioni H+
Tutte le specia che hanno un potenziali di riduzione Maggiore di zero NON vengono ossidate da H+
Potenziali standard di riduzioneOgni ione puo’ OSSIDARE (ovvero fare avvenire la rezione in senso inverso a quello del potenziale di riduzione) tutte le specie che hanno un potenziale di riduzione più basso
MnO4-(aq) + 5H+ + 5e- <==> Mn2+(aq) + 4OH- +1.507
BrO3-(aq) + 6H+ + 5e- <==> 1/2Br2 + 3H2O +1.482
HClO(aq) + H+ + 2e- <==> Cl-(aq) + H2O +1.482
ClO3-(aq) + 6H+ + 5e- <==> 1/2Cl2 + 3H2O +1.470
PbO2(s) + H+ + 2e- <==> Pb2+(aq) + 2H2O +1.460
ClO3-(aq) + 6H+ + 6e- <==> Cl- + 3H2O +1.451
Au(OH)3(s) + 3H+ + 3e- <==> Au(s) + 3H2O +1.450
Ce4+(aq) + e- <==> Ce3+(aq) +1.440
BrO3-(aq) + 6H+ + 6e- <==> Br- + 3H2O
+1.423
Au3+(aq) + 3e- <==> Au(s) +1.420
ClO4-(aq) + 8H+ + 7e- <==> 1/2Cl2 + 4H2O
+1.390
ClO4-(aq) + 8H+ + 8e- <==> Cl- + 4H2O
+1.389
Cl2(g) + 2e- <==> 2Cl- +1.358
HCrO42-(aq) + 7H+ + 3e- <==> Cr3+(aq) + 4H2O
+1.350
Potenziali standard di riduzioneLa tabella dei potenziali puo’ leggersi anche in senso inverso.Ogni specie ridotta (a destra nella semireazione) che si trova in basso nella Tabella puo’ Ridurre tutte le specie che hanno un potenziale di riduzione più alto
MnO4-(aq) + 5H+ + 5e- <==> Mn2+(aq) + 4OH- +1.507
BrO3-(aq) + 6H+ + 5e- <==> 1/2Br2 + 3H2O +1.482
HClO(aq) + H+ + 2e- <==> Cl-(aq) + H2O +1.482
ClO3-(aq) + 6H+ + 5e- <==> 1/2Cl2 + 3H2O +1.470
PbO2(s) + H+ + 2e- <==> Pb2+(aq) + 2H2O +1.460
ClO3-(aq) + 6H+ + 6e- <==> Cl- + 3H2O +1.451
Au(OH)3(s) + 3H+ + 3e- <==> Au(s) + 3H2O +1.450
Ce4+(aq) + e- <==> Ce3+(aq) +1.440
BrO3-(aq) + 6H+ + 6e- <==> Br- + 3H2O
+1.423
Au3+(aq) + 3e- <==> Au(s) +1.420
ClO4-(aq) + 8H+ + 7e- <==> 1/2Cl2 + 4H2O
+1.390
ClO4-(aq) + 8H+ + 8e- <==> Cl- + 4H2O
+1.389
Cl2(g) + 2e- <==> 2Cl- +1.358
HCrO42-(aq) + 7H+ + 3e- <==> Cr3+(aq) + 4H2O
+1.350
Equazione di Nerst
0 lnc d
a b
C DRTE E
nF A B
0
2
1ln
2
RTE E
F Cu
Cu2+ + 2e- Cu PbO2 + 4H+ +2e- Pb2+ +
2H2O 2
04ln
2
PbRTE E
F H
Equazione di Nerst
0 lnc d
a b
C DRTE E
nF A B
0
2
1ln
2
RTE E
F Cu
Cu2+ + 2e- Cu PbO2 + 4H+ +2e- Pb2+ +
2H2O 2
04ln
2
PbRTE E
F H
E= E0-0,059 log2
[Pb 2+]
[H+]4
Spontaneità di una reazione di
ossidoriduzione
0 lnc d
a b
C DRTE E
nF A B
2 2
2
0 0
2/ /ln
2Cu Cu Zn Zn
ZnRTE E E
F Cu
Cu2+ + Zn Cu + Zn 2+
