La pila Daniell




Immergendo dello zinco in una soluzione di solfato rameico, si ottiene spontaneamente la produzione di rame e solfato si zinco grazie al trasferimento di elettroni dallo zinco al rame.

$ \sf \moveright 5em {\charge{0}{Zn} +\charge{+2}{Cu}SO_4 \rightleftharpoons \charge{+2}{Zn}SO_4 +\charge{0}{Cu}} $

Sfruttata opportunamente questa reazione può generare una corrente continua.

pila-daniell

Il dispositivo, la pila Daniell, è costituito da:

  • una semicella costituita da una lamina di rame immersa in una soluzione di solfato di rame
  • un’altra semicella costituita da una lamina di zinco immersa in una soluzione di solfato di zinco
  • un ponte salino per collegare le due semicelle: un tubo di vetro a U contenente una soluzione salina con due tamponi di cotone alle estremità
  • un voltmetro per misurare la differenza di potenziale elettrico

Gli eventi che si verificano sono:

  1. all’anodo l’ossidazione dello zinco, $ \sf Zn \to Zn^{++} + 2e^- $, che passa in soluzione (progressivamente la lamina di zinco si assottiglia);
  2. il passaggio di due ioni negativi dal ponte salino alla soluzione di solfato di zinco, per compensare le cariche positive;
  3. il passaggio di due elettroni attraverso il conduttore, e attraverso il voltmetro, che si accumulano sulla lamina di rame;
  4. al catodo la riduzione degli ioni rameico presenti in soluzione sulla lamina, $ \sf Cu^{++} + 2e^- \to Cu $ (progressivamente la lamina di rame aumenta la sua massa);
  5. il passaggio di due ioni positivi dal ponte salino alla soluzione, per compensare le cariche mancanti.

La differenza di potenziale registrata dal voltmetro è di 1,1V.

In questo filmato (Zanichelli Editore) è rappresentata l’esperienza di laboratorio:




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docente di scienze
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