Pila

Il testo dell'esecizio è il seguente:

schematizzare la pila formata dagli elettrodi SnCl2(Acq)/Sn e Br2(g)/NaBr(Acq) in cui [Sn2+]=1x10-2 M e [Na+]=3x10-2 M; calcolare la fem della pila a 25°C se nei due elettrodi la forza ionica è tamponata ( il coefficiente di attività non cambia per l'aggiunta di altri sali ), il coefficiente di attività medio è 0,87  e se la fugacità del Br2 è 1 atm.

Calcolare, inoltre, la fem dopo l'aggiunta di una soluzione di AgNO3 di 0.1M ai due elettrodi.

Sono noti: E°(Sn2+/Sn)=-0.136V; E°(Br2/Br-)=1.087V; Kso(AgCl)=1.56x10-10 e Kso(AgBr)=7.7x10-10

Non so come rispondere all'ultimo quesito...

Grazie!

Non capisco a cosa serva la fugacità del Br2 visto che a 25°C il bromo è liquido.

Quindi, a mio parere, è la sua attività che vale 1 e non la sua fugacità.

Secondo me anche nella prima parte ti sei lanciato in calcoli inutili.

attività = coefficiente di attività · concentrazione molare

Anodo

Sn(s) --> Sn2+ + 2 e-.......E° = -0,136 V

E(anodo) = -0,136 + 0,05916/2 · log (0,87 ·1·10^-2) = -0,197 V

Catodo

Br2(l) + 2 e- --> 2 Br-.......E° = 1,0652 V

E(catodo) = 1,0652 + 0,05916/2 · log (0,87 ·3·10^-2)^2 = 0,972 V

Pila 1

E(pila 1) = 0,972 - (-0,197) = 1,168 V

Dopo l'aggiunta di una soluzione di AgNO3 agli elettrodi si ha:

Anodo

Avviene una reazione di precipitazione:

SnCl2(aq) + 2 AgNO3(aq) --> 2 AgCl(s) + Sn(NO3)2(aq)

Cambia la concentrazione dello ione Cl-, ma non essendo interessato al processo che avviene nella pila, non influisce sul suo nuovo potenziale.

La concentrazione dello ione Sn2+ invece non cambia (è il reagente limitante), quindi il potenziale dell'anodo rimane lo stesso.

Catodo

Anche qui avviene una reazione di precipitazione, ma in questo caso cambia la concentrazione dello ione Br-, specie direttamente interessata al processo che avviene nella pila.

LuiCap ha scritto:

Non capisco a cosa serva la fugacità del Br2 visto che a 25°C il bromo è liquido.

Quindi, a mio parere, è la sua attività che vale 1 e non la sua fugacità.

Secondo me anche nella prima parte ti sei lanciato in calcoli inutili.

attività = coefficiente di attività · concentrazione molare

Anodo

Sn(s) --> Sn2+ + 2 e-.......E° = -0,136 V

E(anodo) = -0,136 + 0,05916/2 · log (0,87 ·1·10^-2) = -0,197 V

Catodo

Br2(l) + 2 e- --> 2 Br-.......E° = 1,0652 V

E(catodo) = 1,0652 + 0,05916/2 · log (0,87 ·3·10^-2)^2 = 0,972 V

Pila 1

E(pila 1) = 0,972 - (-0,197) = 1,168 V

Dopo l'aggiunta di una soluzione di AgNO3 agli elettrodi si ha:

Anodo

Avviene una reazione di precipitazione:

SnCl2(aq) + 2 AgNO3(aq) --> 2 AgCl(s) + Sn(NO3)2(aq)

Cambia la concentrazione dello ione Cl-, ma non essendo interessato al processo che avviene nella pila, non influisce sul suo nuovo potenziale.

La concentrazione dello ione Sn2+ invece non cambia (è il reagente limitante), quindi il potenziale dell'anodo rimane lo stesso.

Catodo

Anche qui avviene una reazione di precipitazione, ma in questo caso cambia la concentrazione dello ione Br-, specie direttamente interessata al processo che avviene nella pila.

C'è una cosa che non capisco: nel calcolo del potenziale del catodo mi serve, in teoria, l'attività del Br-, mentre il testo mi da quella del Na+. Perchè nell'argomento del logaritmo è quest'ultima che va moltiplicata per il coefficiente di attività?

L'NaBr è un elettrolita forte completamente solubile in acqua , perciò M NaBr = M Na+ = M Br-. Inoltre 0,87 è il coefficiente di attività medio sia dei cationi che degli anioni.