Reazioni catione-ammoniaca e pile a concentrazione?

Quale differenza sostanziale c'è tra queste due reazioni?

Cu^(2+)+4 NH_3 -> [Cu(NH_3)_4]^(2+)

Zn^(2+)+4 NH_3 -> [Zn(NH_3)_4]^(2+)

In particolare se avessi le due pile a concentrazioni seguenti:

Cu^(2+)/Cu//Cu^(2+)/Cu

Zn^(2+)/Zn//Zn^(2+)/Zn

In cui le soluzioni in entrambe le pile hanno concentrazione 0.088M e 0.00088M cosa succederebbe se aggiungessi ammoniaca alla soluzione a concentrazione minore di entrambe le soluzioni? Come varierebbe la f.e.m. delle pile? Sarebbe la stessa?

2 risposte

Classificazione
  • 1 decennio fa
    Risposta preferita

    Rispondo solamente alla seconda parte della domanda.

    Una pila a concentrazione funziona fino a quando esiste una differenza di concentrazione fra i due elettrodi.

    Mi spiego col tuo esempio

    La pila schematizzata sarà Cu/Cu2+ 0,000088 M // 0,088 M Cu2+ /Cu

    All'anodo avverrà una ossidazione Cu -> Cu2+ + 2e, in questo caso l'anodo è l'elettrodo più diluito, e al catodo una riduzione Cu2+ + 2e -> Cu, in questo caso il catodo è l'elettrodo più concentrato. Come vedi durante il funzionamento la concentrazione del Cu2+ nello scomparto anodico aumenta mentre quella nello scomparto catodico diminuisce e alla fine le due concentrazione si uguaglieranno e la pila si blocca. Questa è una osservazione molto delicata che sto facendo: una pila trasforma l'energia chimica, DG di reazione, in energia elettrica. In una pila a concentrazione, il DG di reazione è legato, sostanzialemente, alla variazione di entropia del processo.

    Quando tu aggiungi ammoniaca nello scomparto anodico si forma il composto di coordinazione [Cu(NH3)4]2+ quindi la [Cu2+] libera sarà ancora più bassa e la pila continuerà a funzionare come nel caso senza ammoniaca. Più interessante da discutere sarebbe il caso in cui tu aggiungessi NH3 nello scomparto più concentrato in questo caso potrebbe avvenire quello che si chiama inversione della pila cioè l'anodo e il catodo si scambiano.

    Come vedi è già un discorso lungo e complesso quello che ho fatto senza entrare troppo nei particolari. Questi sono argomenti molto delicati di non facile comprensione che richiedono molta pazienza nel leggere quanto uno ha scritto oltre a una solida cultura chimica nel lettore. Non mi voglio con questo lodare anzi la sto studiando in questo momento e sono arrivato a queste conclusioni.

    Felice anno nuoco a tutti. Ciccio

  • Anonimo
    1 decennio fa

    nessuna

    Cu e Zn sono quasi simili (valenza , colore alla fiamma , altro)

    Cu(2+) + 4 NH3 = [Cu(NH3)4](2+)

    catione - complesso tetraamminorame (II) (tetraamminorameico , tetraamminocuprico)

    Zn(2+) + 4 NH3 = [Zn(NH3)4](2+)

    catione - complesso tetraamminozinco (II)

    penso niente

    una redox no , doppio scambio neanche (o forse)

    non saprei , mi dispiace

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