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Nella figura 1) mostro due compartimenti liquidi separati da una membrana
permeabile ad una sola specie ionica, presente in concentrazioni differenti
nei due compartimenti: lo ione diffonde da un compartimento all'altro finch�
si raggiunge una d.d.p. tra i due comparti (pari a quanto previsto
dall'equazione di Nernst).
Leggo che per misurare la ddp si possono immergere nei due comparti
elettrodi metallici collegati con un voltmetro. In alcune casi, per�, questi
elettrodi si trovano immersi in micropipette (fig. 2) ripiene di una
soluzione elettrolitica. La mia prima domanda �: ignorando il conduttore
metallico posto entro la pipetta, se immergo quest'ultima in uno dei due
comparti, avr� o no un flusso di cariche elettriche, transitorio. tra
liquido del comparto e liquido della pipetta, fino a che entrambi
raggiungano lo stesso potenziale elettrico? Insomma: i due fluidi a contatto
si comportano come due conduttori metallici a differente potenziale
elettrico, posti a contatto? Immagino che lo spostamento di cariche dipenda
dalla capacit� dei due "copri" posti a contatto.
Altra cosa che mi sembra ovvia � che, in seguito a questo flusso ionico, la
ddp tra i due comparti iniziali possa variare (varia la carica del
condensatore formato dai due comparti e dalla membrana semipermeabile che li
separa). Mi sembra altrettanto ovvio che se le concentrazioni nei due
comparti dello ione permeante sono rimaste pressocch� invariate, la
originaria ddp si ristabilir� (fig. 3). Corretto fin qui?
Bene (o male? :-))! Adesso la situazione � esattamente come in fig. 1), con
la sola differenza che il comparto di sinistra � stato espanso di un volume
pari a quello del contenuto della pipetta e, suppongo, che la capacit� del
sistema sia variata (per la sua nuova geometria), ma la ddp tra i due
comparti � come prima.
Introduciamo ora i conduttori metallici in ciascuna pipetta (fig. 4) e
connettiamoli ad un voltmetro. Immaginiamo che il metallo non partecipi ad
alcuna reazione chimica con la soluzione che lo bagna: cosa accade?
Suppongo, soltanto una cosa: ciascuno dei due metalli � sottoposto ad un
diverso campo elettrico e subisce una induzione elettrostatica; se il
voltmetr� � "pronto", si vedr� qualcosa, se no si raggiunger� comunque un
nuovo equilibrio elettrico, in cui ambredue gli elettrodi sono allo stesso
potenziale e la distribuzione delle cariche in essi � tale da anullare il
campo prodotto dalle soluzioni in cui sono immersi.
Ultima, e pi� importante, domanda: nella pratica, per�, gli elettrodi sono
coinvolti in reazioni chimiche (es.: elettrodi al Ag/AgCl) con la soluzione
che li bagna: *perch�* in virt� di tali rezioni si pu� affermare che la ddp
tra i due elettrodi sar� pari a quella tra le due soluzioni? Perch�, cio�,
per via di tali reazioni chimiche l'elettrodo di sinistra, ad es., dovrebbe
acquisire un potenziale elettrico uguale a quello della soluzione che lo
bagna (e che pure non gli risparmia la sua influenza in termini di campo
elettrico)?
Grazie,
Marcello
Received on Mon Mar 29 2010 - 23:17:09 CEST
