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Marzo 2007 ELETTROLISI Dall’energia elettrica all’energia chimica Prof.ssa Silvia Recchia Marzo 2007 2 Elettrolisi vs celle galvaniche ENERGIA CHIMICA ENERGIA ELETTRICA ELETTROLISI CELLA GALVANICA Marzo 2007 3 Elettrolisi di un sale fuso POTENZIALI 4 Elettrolisi di una soluzione di NaCl Cl - H + OH - Na + Specie presenti: Na + , Cl - , OH - , H + Specie che si possono ossidare: O 2- e Cl - Specie che si possono ridurre: Na + e H + Quale tra le due? Quella che ha potenziale di riduzione maggiore : H + (RID) • E°(H +) = 0,0 V • E°(Na +) = -2,71 V Cl - (OX) • E°(Cl -) = + 1,36 V • E°(O 2-) = + 0,40 V NaCl (aq) + H 2 O ! Cl 2 (g) + H 2 (g) + NaOH (aq) 2Cl - ! Cl 2 + 2e - 2H + + 2e - ! H 2 OX RID POTENZIALI Tra cloro e ossigeno è l’ossigeno ad avere il potenziale più basso e che quindi si dovrebbe ossidare. Tuttavia, la sua tendenza ad ossidarsi sull’elettrodo inerte di grafite è molto bassa e si ossida il cloro al suo posto ?

Elettrolisi di un sale fuso Elettrolisi di una soluzione ...silviare.altervista.org/chimica/CHIMICA_2_files/Elettrolisi.pdf · ELETTROLISI Dall’energia elettrica all’energia chimica

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Marzo 2007

ELETTROLISIDall’energia elettrica all’energia chimica

Prof.ssa Silvia Recchia Marzo 2007 2

Elettrolisi vs celle galvaniche

ENERGIA CHIMICAENERGIA ELETTRICA

ELETTROLISI

CELLA GALVANICA

Marzo 2007 3

Elettrolisi di un sale fusoPOTENZIALI

Marzo 2007 4

Elettrolisi di una soluzione di NaCl

Cl- H+

OH-

Na+

Specie presenti:Na+, Cl-, OH-, H+

Specie che si possono ossidare:O2- e Cl-

Specie che si possono ridurre:Na+ e H+

Quale tra le due?Quella che ha potenziale di riduzione maggiore :H+ (RID)• E°(H+) = 0,0 V • E°(Na+) = -2,71 VCl- (OX)• E°(Cl-) = + 1,36 V• E°(O2-) = + 0,40 V

NaCl (aq) + H2O ! Cl2 (g) + H2 (g) + NaOH (aq)

2Cl- ! Cl2 + 2e- 2H+ + 2e- ! H2

OX RID

POTENZIALITra cloro e ossigeno è l’ossigeno ad avere il potenziale più basso e che quindi si dovrebbe ossidare.

Tuttavia, la sua tendenza ad ossidarsi sull’elettrodo inerte di

grafite è molto bassa e si ossida il cloro al suo posto

?

Marzo 2007 5

Elettrolisi di una soluzione di KOHSpecie presenti:K+, OH-, H+

Specie che si possono ossidare:O2- Specie che si possono ridurre:K+ e H+

Quale tra le due?

H+ perché ha potenziale di riduzione maggiore

OSSIDAZIONE

H+RIDUZIONE

CATODO ANODO

KOH (aq) + H2O ! O2 (g) + H2 (g) + KOH (aq)

POTENZIALI

Marzo 2007 6

Elettrolisi vs Cella galvanica

PILA ELETTROLISI

ANODO OX

NEGATIVOperde elettroni

POSITIVOmanda elettroni nel

circuito

CATODO RID

POSITIVO riceve elettroni

NEGATIVOriceve elettroni dal

circuito

Marzo 2007 7

Galvanostegia

" Placcatura ad Ag

Placcatura a Cu !Marzo 2007 8

Corrosione

Protezione dalla corrosione

POTENZIALI

Marzo 2007 9

Fontihttp://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Chapter_18.html

http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/

http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/General_Chemistry_Demos.html

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