Volume 1

LAB Elettrolisi di un sale fuso In un recipiente contenente cloruro di sodio (NaCl) fuso immergiamo due elettrodi a cui applichiamo una differenza di potenziale. Osserviamo che all anodo si sviluppa cloro gassoso. Le reazioni di ossidoriduzione che avvengono sono a carico delle sole due specie chimiche presenti, cioè cloro e sodio. 2 Na+ + 2 e 2 Na 2 Cl +2 e Cl2 reazione di riduzione al catodo reazione di ossidazione all anodo Elettrolisi dell acqua In laboratorio può essere facilmente realizzata una cella elettrolitica con pochi e semplici materiali (Lab Fig. 14.1). Esperienza di laboratorio In un recipiente di vetro viene messa una soluzione acquosa contenente solfato di potassio K2SO4 e vengono inseriti gli elettrodi di un generatore (pila di 9 V); abbiamo così costruito una cella elettrolitica. Le specie chimiche presenti, in soluzione, in questo caso sono: ioni positivi K+ e H+, ioni negativi OH e SO4 . Agli elettrodi si osserva sviluppo di gas e all analisi chimica risulta che si tratta di idrogeno e ossigeno allo stato puro. Avvengono quindi le seguenti reazioni: all anodo l acqua si ossida 2 H2O O2 + 4 H+ + 4 e (si libera ossigeno) + al catodo si riduce lo ione H 4 H+ 4 e 2 H2 (si libera idrogeno) Sommando le due semi-reazioni precedenti si ha la seguente reazione globale: 2 H2O 2 H2 + O2 + Anodo O2 Catodo H2 H2SO4 in soluzione acquosa 9V OH H+ SO4 K+ Lab Figura 14.1. Elettrolisi dell acqua (cella elettrolitica). Spontaneità delle reazioni di ossidoriduzione Con una semplice esperienza di laboratorio possiamo osservare che alcune reazioni redox sono spontanee e avvengono senza problemi, altre al contrario non avvengono affatto. Quando la reazione redox avviene con facilità vuol dire che gli elettroni si spostano spontaneamente da un elemento chimico all altro (Lab Fig. 14.2): Se immergiamo una lamina di rame in una soluzione di solfato di argento, dopo un certo tempo notiamo che la soluzione assume una colorazione azzurra mentre la lamina di rame presenta un deposito di argento metallico. avvenuta la seguente reazione redox: 0 +1 +2 0 Cu + Ag2SO4 CuSO4 + 2 Ag (14.12) 187