Calcolo del potenziale teorico di una semicella

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Introduzione

Il calcolo del potenziale teorico di una semicella è un’importante applicazione della teoria elettrochimica. In questo articolo, esamineremo un esempio specifico riguardante una semicella costituita da un filo di argento immerso in una soluzione di \(KCI 0,01 M \)satura per \(AgCl\). Utilizzeremo l’equazione di Nernst per determinare il potenziale teorico di questa semicella.

Testo dell’esercizio

Calcolare il potenziale teorico di una semicella costituita da un filo di argento immerso in una soluzione di KCI 0,01 M satura per \(AgCl\). La semireazione proposta è la seguente:

Dati: \(E^°=0,222V\).

Soluzione:

Utilizziamo l’equazione di Nernst per calcolare il potenziale teorico \((E)\) della semicella:

\(E=E°+\frac{RT}{nF}log\frac{[OX]}{[RED]}\)

Dove:

• \(E°\) è il potenziale standard della semireazione (dato come \((0.222V)\)
• \(R\) è la costante dei gas ideali \((8,314 \frac{j}{mol \cdot k})\)
• \(T\) è la temperatura in Kelvin (assumiamo la temperatura ambiente, quindi \(T=298,14K\).
• \(F\) è la costante di Faraday \((96,485 \frac{c}{mol}\)
• \([OX]\) e \([RED]\) rappresentano le concentrazioni degli ossidanti e dei riducenti rispettivamente .

Poiché la semireazione proposta è di riduzione, calcoleremo il potenziale teorico di riduzione.

Inoltre sappiamo che:

\(\frac{R}{F}=0,1984 \cdot 10^{-3}\)

Applicando l’equazione di Nernst otteniamo:

Conclusione

Il potenziale teorico della semicella costituita da un filo di argento immerso in una soluzione di \(KCI \; \; 0,01 M\) satura per \(AgCl\) è di circa \(0,34 V\). Questo risultato fornisce una stima del potenziale elettrochimico di questa semicella in condizioni standard, tenendo conto delle concentrazioni degli ioni coinvolti nella reazione.