Dependența T.E.M. de concentrația soluțiilor de electrolit

Dispozitivele alcatuite prin legarea in serie a doi electrozi in care ia nastere energie electrica ca urmare a unor reactii de oxidoreducere se numesc celulele galvanice (pile electrice). In pilele electrice electrodul pe care are loc reactia de oxidare (de ionizare a metalului) reprezinta anodul, iar cel pe care are loc o reactie de reducere este catodul. Cand anodul si catodul este unit prin electrolit (in interior ) si in exterior prin intermediul unui voltmetru electronic, multimetru, acesta masoara diferenta de potential dintre cei doi electrozi numita tensiune electromotoare (t.e.m.) notata cu .Celulele galvanice pot fi reversibile sau ireversibile dupa cum reactiile la cei doi electrozi sunt reversibile sau ireversibile. Pilele electrice sunt prezentate schematic prin lanturi electrochimice Exemplu de pila electrica reversibila :

Zn/ZnSO4 // CuSO4/ Cu cunoscuta ca pila Daniell-Iacobi

Si Zn/H2SO4/ Cu pila electrica ireversibila, pila Volta.

In lantul electrochimic o linie verticala desemneaza interfata de separare solid (metal)/ lichid (solutie de electrolit),iar doua linii verticale reprezinta interfata de separare a doua lichide (a doua solutii de electrolit). Semnul anodului si catodului se atribuie diferit in conventia europeana fata ce cea americana. Reactiile la anod sunt aceleasi indiferent de conventia de semn. Diferenta provine din faptul ca in conventia europeana electrodului M/solutie i se atribuie semnul metalului, iar in conventia americana aceluiasi electrod i se atribuie semnul solutiei . La cursul si laboratorul de Chimie Generala se foloseste conventia europeana . Luind ca exemplu pila Daniell-Iacobi conventia europeana desemneaza: anod (-) Zn/ZnSO4 // CuSO4/ Cu(+) catod iar cea americana : anod (+) Zn/ZnSO4 // CuSO4/ Cu(-) catod

T.e.m este constanta in timpul debitarii si este egala cu suma algebrica a potentialelor de electrod E=Æ++(Æ-) deci E=Æ+Æ- (1)

Principiul lucrarii Tinand seama de expresia potentialelor de electrod dupa Nernst: relatia (1) devine:

unde sunt potentialele standard ale catodului respectiv anodului, iar a+ si a- sunt activitatile ionilor din solutiilor la catodic respectiv la anodi, z =numarul de electroni in reactia la anod si la catod. F cifra lui Farada = 76500Asec Pila Daniell –Iacobi se reprezinta prin lantul electrochimic:

In cazul functionarii pilei Daniell au loc reactiile: