Ultimo aggiornamento: 2026-06-16

Il potenziale standard di cella, indicato con $E^\circ_{cell}$, è la tensione che una cella elettrochimica produce quando tutte le specie si trovano nel loro stato standard — 1 M per gli ioni disciolti, 1 bar per i gas, a una temperatura stabilita, convenzionalmente 25 °C. Misura la forza motrice termodinamica alla base della reazione complessiva di ossidoriduzione della cella. Chi studia celle galvaniche, batterie o corrosione lo usa per prevedere se una reazione redox procederà spontaneamente e quanto lavoro elettrico può fornire.

Come si combinano le due semicelle

Ogni cella è costruita a partire da due semireazioni. Le tabelle di riduzione riportano ciascuna semireazione come riduzione, con il suo potenziale standard di riduzione. In una cella in funzione un elettrodo è costretto a procedere in senso inverso (ossidazione), ma i potenziali si combinano comunque come tabulati:

$E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$

Il catodo è l’elettrodo dove avviene la riduzione e l’anodo dove avviene l’ossidazione. Poiché entrambi i numeri provengono dalla tabella come potenziali di riduzione, si sottrae direttamente il valore dell’anodo anziché invertirne il segno a mano.

Esempio svolto

Si consideri la classica cella di Daniell, rame accoppiato a zinco. Da una tabella di riduzione, $E^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\ \mathrm{V}$ e $E^\circ(\mathrm{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\ \mathrm{V}$. Il rame ha il potenziale di riduzione più alto, quindi è il catodo:

Il risultato positivo conferma che la cella è galvanica: lo zinco cede spontaneamente elettroni agli ioni rame, producendo circa 1,10 V.

Perché il segno è importante

Un $E^\circ_{cell}$ positivo corrisponde a una reazione spontanea grazie al legame $\Delta G^\circ = -nFE^\circ_{cell}$ — un potenziale positivo dà un’energia libera negativa. Se si assegnano gli elettrodi in modo che il risultato venga negativo, si sta descrivendo la reazione inversa, che procede solo quando una tensione esterna la guida, come nell’elettrolisi. Per passare da un potenziale positivo all’energia libera corrispondente, usa il Calcolatore dell’energia libera di Gibbs dal potenziale di cella, e per stabilire fino a che punto procede la reazione, il Calcolatore della costante di equilibrio dal potenziale di cella.

I potenziali standard presuppongono concentrazioni nello stato standard. Quando le concentrazioni differiscono, il potenziale reale si sposta secondo l’Calcolatore dell'equazione di Nernst, che si riduce al valore standard quando tutte le attività valgono uno.