Piles electroquímiquescel·les galvàniques

INS Anton Busquets i PunsetSant Hilari Sacalm

Esquema d’una pila

Reaccions i semireaccions

Són reaccions de transferència d’electrons.

Estan formades per dues semireaccions: • Oxidació: cessió d’electrons per l’agent

reductor. Zn(s) Zn+2(aq) + 2e-

• Reducció: captació d’electrons per l’agent oxidant. Cu+2

(aq) + 2e- Cu(s)

Reaccions redox

Les dues semireaccions han de combinar-se de manera que els electrons quedin simplificats.

Zn(s) Zn+2(aq) + 2e-

Cu+2(aq) + 2e- Cu(s)

Zn(s) + Cu+2(aq) Cu(s) + Zn+2

(aq)

Més reaccions redox

Oxidació: augmenta l’IDO Reducció: es redueix l’IDO

Potencial estàndard de reducció

Assignem a cada semireacció un potencial estàndard (25ºC, 1 atm, 1M) de reducció respecte d’un elèctrode estàndard d’hidrogen.

Combinació de semireaccions en una pila

La semireacció de major Eº serà el pol positiu de la pila, càtode, on es realitza la reducció.

La semireacció de menor Eº serà el pol negatiu de la pila, ànode, on es realitza l’oxidació. Aquesta reacció ha de girar-se i canviar el signe de Eº.

Exemple: pila de Li i Cu

Taula de potencials de reducció:

Li+ + e- Li ; Eº = -3,05 V

Cu+2 + 2e- Cu ; Eº = +0,34 La 1ª semireacció serà l’ànode:

2Li 2Li+ + 2e- ; Eº = +3,05 V

Cu+2 + 2e- Cu ; Eº = +0,34

2Li + Cu+2 2Li+ + Cu ; Eº = 3,39 V

Exemple...

Resultat:

2Li + Cu+2 2Li+ + Cu ; Eº = 3,39 V On:

• Li/Li+ és l’ànode (-), on hi ha l’oxidació

• Cu+2/Cu és el càtode (+), on hi ha la reducció

Ho representem:

(-)Li(s)/Li+(aq, 1M)//Cu+2(aq, 1M)/Cu(s)(+)

La pila DaniellZn+2/Zn ; Eº = -0,76 V

Cu+2/Cu; Eº = +0,34 V