Generatore di corrente elettrica: calcolo della f.e.m. e del Kps
Le pile a concentrazione sono dispositivi che sfruttano due semicelle contenenti la stessa specie chimica ma a concentrazioni diverse per fornire energia elettrica.
Una cella voltaica è costituita da due elettrodi a idrogeno, uno standard e l’altro immerso in una soluzione con concentrazione incognita di ione H+. Le reazioni agli elettrodi sono di ossidazione e riduzione. La reazione netta avviene tra i due elettrodi, e in una pila a concentrazione, la variazione spontanea si verifica sempre nella direzione che produce una soluzione più diluita.
Applicando l’equazione di Nernst alla pila, si ottiene la f.e.m. della cella. La f.e.m. di una pila a concentrazione dipende dalla differenza di concentrazione delle due soluzioni contenute nelle semicelle. Durante il funzionamento, la concentrazione degli ioni nella soluzione più diluita aumenta, mentre quella degli ioni nella soluzione più concentrata diminuisce.
La f.e.m. della cella a concentrazione è calcolata in due esercizi svolti, con schematizzazioni e calcoli specifici. La concentrazione e la solubilità molare sono determinanti per i calcoli, che portano al calcolo della f.e.m. e del Kps dello ioduro di argento e del valore di Ecella in un contesto più complesso.
In conclusione, le pile a concentrazione sfruttano la differenza di concentrazione delle soluzioni per generare energia elettrica e i calcoli della f.e.m. e del Kps sono determinanti nel comprendere il funzionamento di tali dispositivi.
