La cella elettrolitica trasforma l’energia elettrica in energia chimica.
La cella elettrolitica è composta da un recipiente contenente un liquido, due elettrodi e un generatore di corrente.
Recipiente
In un recipiente aggiungiamo acqua distillata, cioè pura.
L’acqua distillata è un isolante perfetto, in cui non può avvenire nulla.
Appena aggiungiamo dei sali nell’acqua, l’acqua diventa conduttrice di cariche elettriche.
Ad esempio se metto del sale da cucina in acqua, questo si scinde negli ioni Na positivo e Cl negativo.
Anche l’aggiunta di acidi e basi ionizza l’acqua, che così diventa un conduttore.
Il trasferimento in acqua delle cariche elettriche provoca delle trasformazioni chimiche.
Gli elettrodi
La cella elettrolitica contiene anche due elettrodi. Gli elettrodi sono conduttori metallici: l’anodo è l’elettrodo positivo, il catodo è l’elettrodo negativo, mentre è il contrario nella cella galvanica.
Le cariche elettriche si spostano verso l’elettrodo con carica opposta.
Il generatore di corrente
I 2 elettrodi sono collegati a un generatore di corrente.
Il generatore di corrente dà corrente.
La corrente crea una differenza di potenziale tra i 2 elettrodi.
Quanto maggiore è la differenza di potenziale, tanto maggiore è la corrente trasferita.
La differenza di potenziale fa si che le cariche elettriche si muovano, formando un campo elettrico.
La formazione del campo elettrico con trasferimento di corrente è evidenziato da un amperometro.
La soluzione acquosa che permette il trasferimento di corrente si dice soluzione elettrolitica.
La soluzione elettrolitica ha una resistenza costante, perciò viene detta conduttore ohmico.
I sali elettrolitici
Perché l’aggiunta di un sale, come ad esempio il cloruro di sodio, cambia il comportamento elettrico dell’acqua, cioè perché da isolante diventa conduttrice ?
Il sale da cucina NaCl è composto da 2 ioni Na+ e Cl- che stanno assieme per la forza coulombiana, la forza che attrae cariche diverse. L’acqua è un dipolo elettrico, l’acqua si mette in mezzo tra cationi e anioni, la forza di Coulomb non agisce più, gli ioni si liberano nell’acqua.
L’accensione del generatore spinge gli ioni liberi verso l’elettrodo di segno opposto, i cationi si dirigono verso il catodo, cioè l’elettrodo collegato al polo negativo del generatore, viceversa gli anioni vanno verso l’anodo.
All’interno di una cella elettrolitica avviene l’Elettrolisi.