| Anodo ( +): ossidazione: | Cu → Cu2+ + 2 e- |
| Catodo ( - ): riduzione: | Zn2+ + 2 e- → Zn |
Reazione
totale del processo: Zn2+ +
Cu  Zn +
Cu2+ | |
elettrolisi
GENERALITA'
Contrariamente alle pile,
in cui l'energia chimica viene convertita in energia elettrica, nelle celle
elettrolitiche l'energia elettrica viene trasformata in energia
chimica attraverso reazioni di ossido-riduzione provocate dalla corrente
elettrica.
Nella figura seguente è mostrata la
differenza tra la pila Daniel ( forza elettromotrice 1.10 V) a sinistra ed una
cella elettrolitica:
in pratica è sufficiente collegare la pila ad un
generatore di corrente in grado di creare una f.e.m. maggiore di 1.10 V. I segni
degli elettrodio si invertono a gli elettroni sono spinti nella direzione
opposta, determinando la riduzione dello Zn2+ in soluzione e
l'ossidazione del Cu metallico. La forza elettromotrice esterna accumulando
elettroni all'elettrodo di Zinco ne determinerà la carica negativa
e spingerà gli ioni Zn2+ in soluzione ad acquistare elettroni
dall'elettrodo (riduzione) per diventare atomi metallici, Zn. Mentre
all'elettrodo di Rame la f.e.m. esterna "aspira" elettroni determinandone
una mancanza, quindi la sua carica positiva. Per compensare questa
carenza di elettroni, gli atomi di Cu metallico dell'elettrodo tenderanno
a perdere elettroni (ossidazione), diventando ioni
Cu2+.
Poichè all'anodo avviene sempre l'ossidazione
ed al catodo la riduzione, l'elettrodo di Rame sarà il
l'Anodo e l'elettrodo di Zinco il catodo.
Riassumendo:
| Anodo ( +): ossidazione: | Cu → Cu2+ + 2 e- |
| Catodo ( - ): riduzione: | Zn2+ + 2 e- → Zn |
| Reazione
totale del processo: Zn2+ +
Cu Zn +
Cu2+ | |
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PILA |
CELLA ELETTROLITICA |
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Confronto tra
pila e cella
elettrolitica nella reazione: Zn + Cu2+ | |
ELETTROLISI
DELL'ACQUA
Nella figura seguente è mostrata l'elettrolisi dell'acqua che
viene decomposta nei suoi elementi costituenti, l'idrogeno e l'ossigeno (la
presenza del sale Na2SO4 disciolto serve ad aumentare la
conducibilità della soluzione acquosa).
Al polo negativo si avrà la
riduzione (catodo) dell'acqua con formazione dell'H2
gassoso, mentre al polo positivo l'ossidazione
(anodo) con formazione dell'O2 gassoso. Il volume
dell'idrogeno risulta il doppio di quello dell'ossigeno.
| Anodo (+): ossidazione | 2 H2O → O2 + 4H+ + 4 e- |
| Catodo ( -): riduzione | 4 H2O + 4e- → 4 OH- + 2 H2 |
| Reazione totale del processo: 2 H2O → O2 (g) + 2 H2(g) g = gas | |
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ELETTROLISI |