Potenziale Standard di Riduzione in Elettrochimica
Il potenziale standard di riduzione è un parametro chiave che indica la predisposizione di una specie chimica a subire una riduzione. Questo valore dipende dalla natura della reazione e dalle concentrazioni delle sostanze coinvolte in ogni semicella di una cella elettrochimica.
Per determinare i potenziali standard degli elettrodi di ogni semicella, si fa uso di un elettrodo di riferimento noto come elettrodo a idrogeno, al quale viene assegnato un potenziale E° di 0,00 V. L’elettrodo a idrogeno è costituito da una lamina di platino ricoperta di platino spugnoso immersa in una soluzione di ioni H+ e viene gorgogliato con idrogeno a una pressione di 1 atm.
La serie dei potenziali standard di riduzione è di grande importanza pratica in quanto fornisce spiegazioni per fenomeni naturali spontanei come la corrosione, oltre a permettere di previsionare se una reazione avverrà spontaneamente e se sarà in grado di generare energia elettrica attraverso una pila.
La relazione tra le reazioni di ossidoriduzione e l’energia elettrica è di rilevante importanza poiché consente di prevedere se una reazione avverrà spontaneamente e se sarà in grado di generare energia elettrica attraverso una pila. Questa previsione si basa sulla somma dei potenziali di ossidazione e di riduzione che devono essere positivi affinché la reazione avvenga spontaneamente e generi energia.
Ad esempio, consideriamo l’immersione di cloro gassoso in una soluzione contenente ioduro. La tabella dei potenziali standard di riduzione fornisce i potenziali dei composti coinvolti nella reazione, e la somma dei potenziali di ossidazione e riduzione indica se la reazione avverrà spontaneamente.
Un esempio pratico riguarda la reazione del rame (Cu) in soluzione acida, in cui il potenziale relativo all’ossidazione del rame è determinato in base alla semireazione di ossidazione del rame e alla semireazione di riduzione dell’acqua. La somma dei potenziali indica se la reazione avverrà spontaneamente.
Un altro esempio è la reazione tra il ferro (Fe) e lo ione rame (Cu^2+), in cui la somma dei potenziali standard di riduzione definisce se la reazione avverrà spontaneamente.
In conclusione, i potenziali standard di riduzione sono fondamentali per prevedere la spontaneità di una reazione di ossidoriduzione in base alla somma dei potenziali di ossidazione e riduzione.