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SCARICA ELETTROCHIMICA PILA


    Contents
  1. Cella galvanica - Wikipedia
  2. A quale pH la pila è scarica?
  3. Celle Elettrochimiche
  4. Cella galvanica

che la pila è scarica e la cella è in condizioni di equilibrio: E = Ecatodo – Eanodo = 0 cioè: Ecatodo = Eanodo. Quindi, per un sistema redox l'equilibrio si ha. Si consideri la cella elettrochimica: Pt / H2 (1atm), pH = 1,00 // [Ag+] = 0,10 M / Ag​. Sapendo che E°(Ag+/Ag) = 0, V, calcolare la f.e.m. a ELETTROCHIMICA. Le reazioni di ossido-riduzione (redox) ci tengono in vita. Esse, ad esempio, si svolgono nei processi estremamente importanti che. La quantità di sostanza che viene ossidata o ridotta (quantità di sostanza che si scarica) a un elettrodo è proporzionale alla quantità di elettricità che passa nella. La pila è un dispositivo che trasforma l'energia chimica in energia elettrica. È un generatore (strutturato secondo i criteri che verranno spiegati più avanti).

Nome: elettrochimica pila
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Pila Pila: principio di funzionamento La pila è un dispositivo che trasforma l' energia chimica in energia elettrica. Essa è costituita essenzialmente da due conduttori di prima classe lamine metalliche o di carbone dette elettrodi ciascuno dei quali immerso in un conduttore di seconda classe costituito da soluzioni elettrolitiche, sali fusi, solidi a conducibilità ionica, ecc.

La coppia Me Soluzione costituisce un semielemento galvanico. I due semielementi accoppiati costituiscono la cella galvanica detta comunemente pila. In questa simbologia, si scrive prima e quindi a sinistra il polo negativo della pila e a destra quello positivo. Allorchè si colleghino con un conduttore i due poli della pila, viene generata corrente elettrica a causa di una forza elettromotrice o differenza di potenziale ddp tra i due poli della pila.

In particolare succede che il materiale che costituisce l'elettrodo di prima classe del polo negativo si ossida e passa in soluzione nell'elettrodo di seconda classe, lasciando cariche negative sull'elettrodo. Queste, attraverso il circuito esterno, giungono al polo positivo della pila dove provocano la riduzione dello ione positivo presente nell'elettrodo di seconda classe. Per mantenere l'elettroneutralità dei due poli, le due soluzioni di seconda classe devono essere collegate da un setto poroso.

Un tipico esempio di pila, è la pila Daniell costituita da due elettrodi rispettivamente di rame e di zinco immersi in due soluzioni dei loro sali e collegate da un ponte salino; più in particolare essa è costituita da un elettrodo di zinco, funzionante da polo negativo, immerso in una soluzione acquosa di solfato di zinco posta in contatto, tramite un setto poroso, con una soluzione acquosa di solfato rameico in cui è immerso un elettrodo di rame, funzionante da polo positivo.

Le pile alcaline trovano invece vasta applicazione pratica. Tra queste rivestono particolare importanza le pile a bottone, largamente utilizzate per apparecchi elettronici di piccole dimensioni.

Pile a bottone. Se invece il conduttore di seconda classe è un solido, la pila corrispondente è detta pila a secco. Gli accumulatori, meglio noti come batterie al piombo, costituiscono la pila ricaricabile più utilizzata e tuttora insostituibile in molte applicazioni.

Effetti energetici La conversione dell'energia chimica in energia elettrica si effettua sfruttando gli effetti energetici originati dalla reazione chimica che tende a decorrere tra le due semicelle; tali effetti energetici sono misurati mediante le grandezze termodinamiche fondamentali: energia libera G, entalpia H, entropia S.

Una tale catena di conduttori manifesta alle due estremità una differenza di potenziale detta forza elettromotrice o più semplicemente tensione o voltaggio della pila. Se esternamente alla pila si congiungono i due elettrodi con un conduttore di elettricità si avrà passaggio di corrente nel circuito esterno e cioè gli elettroni migreranno dall'elettrodo a potenziale più basso a quello a potenziale più alto.

Cella galvanica - Wikipedia

Come verso della corrente si assume il verso contrario a quello di migrazione degli elettroni. All'interno della pila la corrente verrà trasportata, nel caso più generale, da ioni positivi e da ioni negativi, mentre alle due interfacce tra metallo e soluzione avverrà un trasferimento di carica attraverso una reazione chimica nella quale gli elettroni costituiscono un reagente o un prodotto reazione elettrochimica.

In corrispondenza nel circuito elettrico esterno si ha un passaggio di una quantità di elettricità corrispondente a quella trasportata dagli elettroni e cioè Nell'uso comune una batteria di pila viene indifferentemente chiamata pila o batteria. Poiché la differenza di potenziale della pila di Volta è di circa 1V, l'intera batteria darà alle due estremità la differenza di potenziale di nV.

Elettrochimica: pila elettrica a secco di Leclanché Per avere una sorgente portatile di energia elettrica bisogna attendere fino al quando l'elettrochimico Georges Leclanché costruisce una pila non polarizzabile "Vedi figura 3 vol.

La pila Leclanché e tutte le pile che non necessitano della presenza dell'elettrolita liquido vengono denominate pile o batterie a secco.

A quale pH la pila è scarica?

Le pile a secco Leclanché, nelle loro differenti forme di realizzazione sono ancora oggi usate accanto alle batterie alcaline.

Collegando in serie due o più elementi Leclanché si ottengono batterie a secco, di voltaggi multipli di 1,5 ,, e 12 V utilizzate ancora in piccole apparecchiature elettriche portatili torce, radio, rasoi, trapani, giocattoli, ecc.

Mentre per molte applicazioni sono necessarie batterie di piccole dimensioni, di lunga durata, utilizzabili con basse intensità di corrente batterie per orologi, per pacemaker, per apparecchi acustici, ecc. I processi elettrochimici e le pile finora descritti sono processi irreversibili, cioè una volta che hanno trasformato l'energia chimica in energia elettrica non possono essere rigenerati per ricostituire il sistema chimico originario.

Celle Elettrochimiche

Conseguentemente le batterie a secco dopo un certo tempo di utilizzazione si esauriscono e devono essere buttate. Una pila o batteria di questo tipo costituisce un accumulatore elettrico. L'accumulatore a piombo messo a punto nel dal fisico Gaston Planté è ancora oggi usato per carichi elettrici elevati cioè per essere utilizzato con elevate intensità di scarica.

La reazione elettrochimica reversibile è la seguente: solfato di piombo , che è praticamente insolubile in acido solforico, si deposita sugli elettrodi durante la scarica della batteria.

Cella galvanica

Per aumentare l'interfaccia elettrodo soluzione le superfici delle lastre di piombo sono spugnose in modo da presentare delle cavità entro cui diffonde l'elettrolita. Elettrochimica: altri tipi di pila elettrica Nella storia dello sviluppo industriale e della comprensione della struttura delle soluzioni e, in misura minore, dei solidi, la pila elettrica ha avuto un ruolo fondamentale.

Le pile che più frequentemente sono state usate a questo scopo sono le pile tipo Daniell, le pile a gas, le pile a concentrazione, le pile ad amalgama, le pile ibride. Le pile tipo Daniell possono essere rappresentate dallo schema della pila Daniell con elettrodi di metalli differenti. Le pile a gas sono costituite da due elettrodi indifferenti sui quali si fa gorgogliare il gas elettrodi a gas.

Le pile ad amalgama sono, invece, costituite da due elettrodi indifferenti immersi in amalgami di uno stesso metallo a concentrazione differente o in amalgami di metalli differenti.

Per esempio, Le pile miste, infine, sono formate da due semielementi elettrodi di tipo differente: Se le pile hanno rivestito una particolare importanza nello sviluppo della comprensione della struttura delle soluzioni elettrolitiche, non meno rilevante è stato l'uso delle pile quali fonti di energia elettrica. Sotto questo punto di vista le batterie si possono suddividere in primarie e secondarie.

Le batterie primarie corrispondono alle pile descritte come irreversibili, cioè con durata limitata nel tempo; le batterie secondarie corrispondono a quelle descritte come reversibili che possono cioè essere usate come accumulatori. Fino agli inizi degli anni Settanta la richiesta di batterie primarie veniva interamente soddisfatta dalle batterie tipo Leclanché, mentre la richiesta di accumulatori veniva soddisfatta dalle batterie a piombo e dagli accumulatori alcalini al ferro-nichel.

Lo sviluppo tumultuoso dell'elettronica e dei transistor ha portato alla realizzazione di sistemi elettrici sempre più piccoli che richiedono batterie di dimensioni adeguate, di sicura affidabilità, di lunga durata e di tensione costante nel tempo. Le pile, quindi, possono distinguersi per dimensione e in funzione degli usi.

Per molti usi devono permettere una scarica a bassa ma costante intensità e nello stesso tempo, in caso di emergenza, fornire intensità più elevate per esempio, nei casi di fibrillazione questa caratteristica garantisce il funzionamento del pacemaker. E' pertanto necessario collegare le due soluzioni attraverso un dispositivo chiamato ponte salino che garantisce l'elettroneutralità delle due soluzioni.

Questi sono poi captati dal polo positivo per cui vi si deposita rame.

Il ponte salino mantiene l'elettroneutralità tra le due soluzioni. Modificando la concentrazione di una o entrambe le soluzioni, o variando la temperatura del sistema, tale f.