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fisica:strumenti:cella_elettrolitica

LAB2GO Scienza

Cella elettrolitica

Descrizione

In elettrochimica, con il termine cella elettrolitica (o elettrolizzatore o reattore elettrochimico) si indica una particolare cella elettrochimica che permette di convertire energia elettrica in energia chimica. Tale processo viene detto elettrolisi.

L'energia elettrica necessaria allo svolgimento del processo viene fornita da un circuito elettrico esterno, collegato ai poli della cella, per cui il processo di elettrolisi non avviene in maniera spontanea ovvero la differenza di energia libera di Gibbs associata al processo è maggiore di zero. Una cella elettrolitica è costituita da due elettrodi immersi in una vasca contenente un elettrolita. In genere l'elettrolita è costituito da due soluzioni elettrolitiche che possono scambiarsi ioni attraverso un ponte salino o un setto poroso.

All'anodo avviene una reazione di ossidazione, mentre al catodo avviene una reazione di riduzione, per cui nella cella si realizza globalmente una reazione redox, la quale sfrutta l'energia elettrica fornita dall'esterno per avvenire (per cui non è una reazione spontanea).

I segni dei poli sono invertiti rispetto a una cella galvanica: in una cella elettrolitica l'anodo è il polo positivo, mentre il catodo è il polo negativo (a tal proposito si veda anche la pagina dedicata alla raffinazione elettrolitica, viste le interessanti implicazioni industriali che possono derivare).

Leggi di Faraday sull'elettrolisi

Il fenomeno dell'elettrolisi è riassunto nella relazione $$m = \frac{M q}{Z F}$$

dove: $m$ è la massa totale depositata sul catodo, $M$ è la massa molare della sostanza depositata, $q$ è la carica elettrica totale associata ai portatori di carica che attraversano la soluzione, $Z$ è la valenza degli ioni della sostanza (cariche trasferite per ione), $F$ è la costante di Faraday (pari a 96485 C/mol).

Esperienze

Esperienze possibili Descrizione
Elettrolisi Studio qualitativo del fenomeno dell'elettrolisi.

Sitografia

Link Descrizione
Wikipedia Elettrolisi

cella elettrolitica

fisica/strumenti/cella_elettrolitica.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)