Pilas galvánicas y potenciales

a) Fuerza electromotriz$$E^\circ_{\text{pila}} = E^\circ_{\text{cátodo}} - E^\circ_{\text{ánodo}} = E^\circ(\text{Ag}^+/\text{Ag}) - E^\circ(\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}) = 0{,}80 - (-0{,}25) = 1{,}05\ \text{V}$$Es positiva: la reacción de la pila es espontánea ($\Delta G^\circ = -nFE^\circ < 0$).

b) Notación y reacción global

Por convenio se escribe el ánodo a la izquierda y el cátodo a la derecha, con una barra simple para cada cambio de fase y una doble para el puente salino:$$\text{Ni}(s)\,|\,\text{Ni}^{2+}(aq,\ 1\ \text{M})\,||\,\text{Ag}^+(aq,\ 1\ \text{M})\,|\,\text{Ag}(s)$$La semirreacción de reducción de la plata intercambia 1 electrón y la de oxidación del níquel, 2; multiplicamos la de la plata por 2 y sumamos:$$\text{Ni}(s) + 2\,\text{Ag}^+(aq) \longrightarrow \text{Ni}^{2+}(aq) + 2\,\text{Ag}(s)$$c) Cátodo, ánodo y sus reacciones

Ánodo (polo negativo): el electrodo de níquel. Se produce la oxidación; la barra de níquel se va disolviendo:$$\text{Ni}(s) \longrightarrow \text{Ni}^{2+}(aq) + 2\,e^-$$Cátodo (polo positivo): el electrodo de plata. Se produce la reducción; se deposita plata sobre la barra:$$\text{Ag}^+(aq) + e^- \longrightarrow \text{Ag}(s)$$Los electrones circulan por el hilo exterior del níquel a la plata, y el puente salino cierra el circuito manteniendo la neutralidad eléctrica de las dos disoluciones.