La cella elettrolitica

La cella elettrolitica

La cella elettrolitica è un sistema che utilizza una reazione chimica che combina i processi di ossidazione e riduzione, chiamata anche redox, per trasformare l’energia elettrica in energia chimica. Lo scopo è quello di ricaricare una pila, o batteria, ripristinando i suoi poli in modo da potere di nuovo essere utilizzata per i propri fabbisogni.

Le pile, chiamate anche batterie o celle elettrochimiche, vengono usate per tantissimi utilizzi. Un esempio di batteria ricaricabile è quella dell’auto: infatti, se è scarica, basta collegarla alla batteria di un’altra auto più potente per poterla ricaricare e fare partire l’automobile.

L’ossidazione e la riduzione sono due reazioni chimiche diverse. La prima consiste nella perdita di uno o più elettroni di un elemento chimico mentre la seconda consiste nell’assorbire questi elettroni. L’elettrone è una particella che hanno tutti i materiali il quale se passa da un elemento all’altro genera il passaggio della corrente elettrica. Quando un materiale che si ossida è messo a contatto con uno che si riduce, si genera corrente elettrica e la reazione che combina le due sopracitate viene chiamata ossidoriduzione.

Arriva il momento che gli elettroni vengono tutti ceduti da una parte all’altra della pila. A quel punto, la batteria è scarica e non si genera più corrente elettrica. Per fare in modo di potere di nuovo utilizzare quella batteria è necessario generare la reazione al contrario, in modo che il materiale che si è ossidato abbia di nuovo i suoi elettroni. Per fare questo si utilizza un’altra pila che collegata con quella scarica provvede energia elettrica che provoca la reazione di ossidoriduzione al contrario e per questo viene chiamata cella elettrolitica. La reazione che trasforma l’energia elettrica in energia chimica viene chiamata elettrolisi.

Come funziona una cella elettrolitica

Si può spiegare la funzione di una cella elettrolitica facendo riferimento alla pila Daniell, già citata nell’articolo relativo le celle elettrochimiche. Questa pila è formata da due semicelle che rappresentano i poli della batteria: quello che cede, il polo negativo, viene chiamato anodo mentre quello che riceve gli elettroni, il polo positivo, si chiama catodo.

Nella pila Daniell, l’anodo è formato da zinco mentre il catodo dal rame. Nella reazione di ossidoriduzione, lo zinco ha ceduto tutti i suoi elettroni che sono stati assorbiti dal rame. Ma collegando i due metalli ai corrispettivi poli di un’altra batteria, il trasferimento di elettroni che quest’ultima invia ai due metalli genera una nuova reazione.

Lo zinco riacquista gli elettroni perduti e ritorna al suo stato ridotto mentre il rame, che era già tornato alla sua forma originale, acquista altri elettroni e viene portato ad ossidarsi, cedendoli alla soluzione in cui è immerso. In questo modo i poli della pila ritornano allo stato iniziale e sono pronti per essere utilizzati di nuovo.

L’elettrolisi viene utilizzata anche per separare due elementi in un composto ionico perché il catodo e l’anodo separa i corrispondenti elementi che attraggono a sé, come nel caso del cloruro di sodio da cui si ricavano il cloro e il sodio oppure dell’acqua da cui si ricavano l’idrogeno e l’ossigeno.

/ 5
Grazie per aver votato!