Nessuna reazione avrà luogo a mezzo cella di solfato di rame da solo . Immaginate , tuttavia , che si è collegato un filo dal elettrodo di rame per un elettrodo di zinco in un altro mezzo di cellule , poi ha aggiunto un " ponte salino " che ha permesso il movimento di cariche tra i due elettroliti . Si potrebbe ora ottenere una corrente tra le due celle e mezzo a causa di una reazione chimica è in corso . Questa reazione comporta l'ossidazione ( perdita di elettroni ) di zinco e di riduzione ( guadagno di elettroni ), del rame , anche se le due metà della reazione si svolgono in celle diverse .
Potenziali
Supponiamo che avete misurato la tensione tra i vostri rame e mezzo di zinco cellule utilizzando un voltmetro . Supponendo che la concentrazione del soluto in entrambi è un molare e il rame e zinco sono puri , si otterrebbe un valore vicino a 1,10 volt . Se mettete la metà delle cellule solfato di rame insieme con una mezza cella contenente un elettrodo d'argento e un elettrolita cloruro d'argento, invece , si otterrebbe una tensione di circa 0,12 ( di nuovo , assumendo una concentrazione molare in entrambi elettroliti ) . Chiaramente , la tensione dipende dalle due celle mezzo che si sceglie .
Potenziali standard
Per fornire un termine di confronto , chimici utilizzano i cosiddetti "standard potenziali " misurato con riferimento ad un " elettrodo standard a idrogeno ", o lei . Non c'è niente di particolarmente speciale su una SHE , di per sé ; è solo un punto di riferimento pratico ( qualsiasi altro mezzo di cellule avrebbe potuto servire come parametro di riferimento , invece ) . Rispetto ad una lei , mezzo cella di solfato di rame ha una tensione di 0,34 volt , quindi questo è il suo potenziale standard . Per ottenere il potenziale standard , E & deg ;, di qualsiasi altro mezzo di cellule in combinazione con la metà solfato di rame cella , si usano i loro potenziali standard . Il potenziale standard di un mezzo cella di zinco , per esempio , è -0,76 , quindi se si aggiunge 0,76 e 0,34 , si ottiene 1.10 . Il potenziale standard per mezzo cella cloruro d'argento , al contrario, è 0,22 , in modo che il potenziale standard per la combinazione delle due celle mezzo è 0.12 .
Equazione di Nernst
potenziali standard sono misurati a pressione atmosferica standard utilizzando elettroliti con una concentrazione di un molare . Se la concentrazione di solfato di rame non è un molare , tuttavia , la tensione sarà differente - e questo è esattamente ciò che accadrà come esaurimento della batteria . Per calcolare la tensione determinata altre concentrazioni , è possibile utilizzare l'equazione di Nernst . A temperatura ambiente , questa famosa equazione è la seguente : E = E & deg ; - ( 0,05,917 mila /n ) log Q , dove n è il numero di elettroni che cambiano le mani durante la reazione e Q è il quoziente di reazione . Per qualsiasi reazione wW + xX - & gt ; YY + ZZ , si può approssimare il quoziente di reazione come ( [ Z ] ^ z [ Y ] ^ y ) /( [ X ] ^ x [ W ] ^ w ) , dove un certo numero tra parentesi indica la concentrazione . Si noti , tuttavia , che se un reagente o di un prodotto è un puro solido o un liquido puro , non appare nel quoziente di reazione ; basta lasciare fuori completamente .