-Zn/Zn(2+)//Cu(2+)/Cu+

Forza elettromotrice, la differenza di potenziale tra le due lamine è 1,10 volt. Quanto più elevato è il valore della differenza di potenziale (d.d.p.) tanto più efficiente è la pila. In un circuito aperto questa è la forza elettromotrice (V). Diversi valori f.e.m. sono dovuti al fatto che gli ioni + hanno una diversa tendenza a ridursi rispetto allo stesso potenziale di riduzione elettrochimico E e si misura in Volt, il suo valore assoluto non è determinabile in ogni elettrodo, ma si può misurare la differenza tra depotenziali. L'elettrodo di riferimento è quello a idrogeno (2H+ +2e H2). Per ogni elettrodo si può determinare il potenziale di riduzione standard E0 riferito a una concentrazione 1M alla temperatura di 25°. Valori positivi di questo indicano che la tendenza a ridursi dello ione è maggiore di quella di H+, sennò viceversa. La f.e.m. viene ricavata dalla seguente relazione f.e.m =(E0+)-(E0-) e ne costituisce il voltaggio.1,10 V è chiamato potenziale di cella, se la concentrazione ionica non è 1M bisogna ricorrere a una relazione che ne tenga conto.

ELETTROLISI

Con le celle elettrolitiche sfruttiamo l'energia elettrica per ottenere reazioni redox non spontanee. Riguarda le trasformazioni chimiche che avvengono per opera del passaggio della corrente elettrica attraverso soluzioni elettrolitiche o elettroliti fusi. I due elettrodi (metallo o grafite)sono immersi nella soluzione e tra i due è stata applicata una differenza di potenziale. Gli ioni sono liberi di muoversi e si dirigono quelli positivi verso l'elettrodo negativo e quelli negativi verso quello positivo. Essi si scaricano e gli ioni positivi (cationi) si riducono acquistando elettroni dal catodo (-), mentre gli ioni negativi (anioni) ossidano cedendo elettroni all'anodo(+). Avvengono due semireazioni che nel complesso costituiscono una redox che può essere riattivata nel senso opposto per mezzo di una pila. Al catodo avviene sempre la riduzione (che può interessare anche le molecole neutre del solvente, convertite in anioni)e all'anodo l'ossidazione (viceversa). A ogni elettrodo avviene sempre per primo il processo che comporta il consumo più basso di energia.

Elettrolisi del cloruro di sodio fuso, l'elettrolita è l'NaCl fuso. Reazioni: Catodo(-) 2Na+ +2e 2Na; Anodo(+) 2Cl- Cl2 + 2e

Elettrolisi dell'acqua, l'acqua viene leggermente acidulata con una piccola quantità di H2SO4 così conduce. Il tutto si esegue con il voltametro. Nessuna delle specie chimiche presenti raggiunge il potenziale di scarica dunque si verificano solo: Catodo 4H2O + 4e 4OH- +2H2; Anodo 6H2O 4H3O+O2+ 4e. Considerando la migrazione degli ioni H3O+ e OH- avremo 2H2O 2H2+ O2 per ottenere H e O puri.

Aspetti quantitativi, c'è un rapporto determinato tra qualità di corrente erogata e quantità di sostanza depositata o sviluppata. C'è uno scambio ben definito di elettroni proporzionalità diretta tra specie che reagisce e elettrodo. Legge di Faraday "le quantità di specie chimiche trasformate agli elettrodi sono proporzionali alla quantità di corrente elettrica che ha attraversato la cella elettrolitica".