Il potenziale elettrochimico e la forza elettromotrice sono concetti chiave nella comprensione delle reazioni redox e dell'elettrolisi. Questi parametri determinano la direzione del flusso di elettroni e la spontaneità delle reazioni chimiche. La serie elettrochimica standard ordina le semireazioni di riduzione per potenziale, influenzando la forza ossidante o riducente delle specie. L'equazione di Nernst permette di calcolare il potenziale di cella in condizioni non standard, mentre la costante di equilibrio è legata ai potenziali di riduzione.
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Il potenziale elettrochimico è la tendenza di una specie chimica a guadagnare o perdere elettroni
La forza elettromotrice è la differenza di potenziale elettrico tra due elettrodi di una cella elettrochimica che determina la direzione del flusso di elettroni
Il potenziale di cella è la differenza di potenziale tra l'anodo e il catodo di una cella elettrochimica e può essere misurato direttamente con un voltmetro
La serie elettrochimica standard è una tabella che elenca le semireazioni di riduzione in ordine decrescente di potenziale standard di riduzione
Il potenziale standard di riduzione è il potenziale di una semireazione di riduzione misurato rispetto all'elettrodo standard a idrogeno
La regola del "nordovest-sudest" aiuta a prevedere le reazioni spontanee in base alla posizione delle specie chimiche nella serie elettrochimica standard
L'equazione di Nernst estende il calcolo del potenziale di cella a condizioni non standard, considerando l'effetto della concentrazione dei reagenti e dei prodotti sulla forza elettromotrice
I potenziali di riduzione sono direttamente correlati alla costante di equilibrio di una reazione redox, che può essere determinata utilizzando l'equazione di Nernst riformulata per condizioni di equilibrio
Le celle elettrolitiche utilizzano energia elettrica per promuovere reazioni chimiche non spontanee, come ad esempio l'elettrolisi dell'acqua o i processi di placcatura
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Fattori che influenzano il potenziale di cella
Composizione chimica elettrodi, concentrazione reagenti, pressione gas, temperatura.
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Potenziale standard di cella (E°cell)
Misura tendenza reazione redox in condizioni standard: soluti 1M, gas 1 bar, 298 K.
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Differenza tra fem e potenziale di cella
Fem è la differenza di potenziale tra due elettrodi, potenziale di cella è misurato direttamente.
