Progetto Mozambico
La Cella di Daniell
Itis Cardano di Pavia (Italy)
Classe 3°AE
Anno scolastico 2007/08
Indice di presentazione
•Introduzione
dell’esperienza su basi teoriche
•Materiali usati
•Sequenza di montaggio
•Risultati ottenuti
•Problemi, soluzioni ed alternative
•Riferimenti internet
•Gruppo di lavoro
Progetto Mozambico – Classe 3°AE Itis Cardano Pavia
Introduzione all’esperienza (1/3)
Nel 1836 il chimico inglese John Fredric Daniell
costruì la pila che porta il suo nome e che fu
impiegata a metà dell’ottocento per alimentare il
telegrafo. Data la sua estrema facilità di
costruzione, la pila di Daniell è impiegata ai giorni
nostri per uso didattico.
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Introduzione all’esperienza
(2/3)
Questa pila è formata da due semicelle realizzate con becker:
una contenente la soluzione di nitrato di rame, in cui è immersa la
lamina di rame
l’altra costituita dalla soluzione di nitrato di zinco in cui è immersa la
lamina di zinco.
Le due semicelle sono collegate da un tubo ad U, riempito con una
soluzione di nitrato di potassio.
Gli elementi costruttivi di questa pila sono illustrati nella:figura seguente.
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lamina di rame
lamina di zinco
soluzione 1M di nitrato di rame (Cu(NO3)2)
soluzione 1M di nitrato di zinco (Zn(NO3)2)
ponte salino con sale da cucina (NaCl) o nitrato di potassio(KNO3).
Introduzione all’esperienza
(3/3)
Il passaggio di corrente è generato dalla differenza di potenziale tra i
due elettrodi (costituiti dalle lamine di zinco e di rame).
Perché ciò possa accadere nella cella Zn//Cu si deve verificare una
reazione di ossidoriduzione. Lo zinco ha un potere riducente
maggiore di quello del rame e per questo tende ad ossidarsi.
La semireazione di ossidazione dello zinco è:
La semireazione di riduzione del rame è:
Unendo le due semireazioni otteniamo la reazione
completa che avviene nella cella Zn//Cu.
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Materiali usati:
 Una lamina di rame

Una lamina di zinco

Un recipiente
 Tubo

di plastica
Cotone idrofilo
100g
di solfato di rame (CuSO4)
100g
di solfato di zinco (ZnSO4)
5g
di nitrato di potassio (KNO3)
1litro
di acqua distillata

Un tester ( voltmetro)

Ponte salino di vetro

Due cavi con morsetti a coccodrillo
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Sequenza di montaggio
(Fase 1)
Preparate una soluzione abbastanza concentrata di
solfato di rame in acqua distillata …
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Sequenza di montaggio
(Fase 2)
…Inoltre, preparate un'altra soluzione, più o meno
della stessa concentrazione, di solfato di zinco in
acqua distillata...
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Sequenza di montaggio
(Fase 3)
Per entrambe queste soluzioni, potete sciogliere dai 10 ai 30 grammi
di sale ogni 100 cc di acqua distillata.
Nel nostro caso il sale era gia stato sciolto nell’ acqua distillata usata
per diluire il solfato di zinco e solfato di rame
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Sequenza di montaggio
(Fase 4)
Successivamente, preparate il ponte salino: Prendete il tubo di vetro ad U e
riempitelo per circa i suoi 2/3 con la soluzione ottenuta prima tra acqua distillata e
sale (H2O + NaCl)
A questo punto, come potete vedere dalla prossima foto, chiudete il tubo con due
tappi di cotone idrofilo pressato dopo aver già posizionato il ponte tra i due becker,
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Sequenza di montaggio
(Fase 5)
Immergete l’elettrodo di rame all’interno della soluzione di CuSO4 collegando la
lamina al cavetto attraverso il morsetto a coccodrillo. Stessa operazione per la
lamina di zinco che viene immersa nel becker contenente ZnSO4
.
Collegando il tester, misurerete un’intensita di corrente di circa 0,16 mA.
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Problemi, soluzioni ed alternative
La pila di Daniell, come tutte le pile
comunemente usate, è costruita in modo da
eliminare il fenomeno della polarizzazione.
Questo tipo di cella voltaica presenta un difetto:
la fem (forza elettromotrice) diminuisce nel
tempo. Proprio per questo motivo sono stati
progettati dei dispositivi (batterie) in grado di
mantenere la ddp (differenza di potenziale) tra gli
elettrodi costante nel tempo.
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Riferimenti internet
http://www.funsci.com
http://it.wikipedia.org/wiki/Cella_elettrochimica
http://venus.unive.it/miche/chimrestau/capitoli/08-1re.htm
http://www.itchiavari.org/chimica/lab/daniell.html
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Gruppo di lavoro:
Massone Marco
Pasotti Davide
Negri Michele
Rosa Luca
Lova Marco
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