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Reazione elettrochimica nella pila di Volta

1800
  • Alessandro Volta
Pila Voltaica che dimostra la reazione elettrochimica con elettrodi di zinco e rame.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

The electric current in a Pila Voltaica is produced by a redox reaction. At the zinc anode, zinc metal is oxidized, releasing two electrons per atom ([latex]Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}[/latex]). These electrons travel through the external circuit to the copper cathode. There, hydrogen ions from the aqueous electrolyte are reduced, forming hydrogen gas ([latex]2H^{+} + 2e^{-} rightarrow H_2[/latex]).

Mondo.innovazione

The overall reaction for a pile using a sulfuric acid electrolyte is [latex]Zn + 2H^{+} rightarrow Zn^{2+} + H_2[/latex]. The copper itself does not chemically react; it serves as a noble, conductive surface for the reduction of hydrogen ions. The potential of a single zinc-copper cell is approximately 0.76 volts, though this can vary with the electrolyte concentration and temperature. This fundamental mechanism of converting stored chemical energy into electrical energy is the basis for all modern batteries, albeit with different materials and more sophisticated designs to improve efficiency and longevity.

UNESCO Nomenclature: 2203
- Elettrochimica

Tipo

Processo chimico

Interruzione

Fondamento

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Antoine Lavoisier’s work on the role of oxygen in combustion and oxidation
  • Il concetto di elementi chimici e la loro serie di reattività
  • Comprensione dei composti ionici e del loro comportamento in soluzioni acquose
  • Henry Cavendish’s identification of hydrogen gas

Applicazioni

  • tutte le batterie moderne (alcaline, piombo-acido, ioni di litio)
  • celle a combustibile
  • elettrolisi industriale per la produzione chimica
  • prevenzione della corrosione tramite protezione catodica
  • elettroraffinazione dei metalli

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

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Related to: redox reaction, anode, cathode, oxidation, reduction, electrolyte, electrode potential, electrochemistry.

Contesto storico

Reazione elettrochimica nella pila di Volta

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(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Invenzioni, innovazioni e principi tecnici correlati

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