Elettrochimica: legge di Faraday

Filippo Franzolin Filippo Franzolin 4° ALT 19/11/05 LA PRIMA LEGGE DI FARADAY Scopo: verificare la prima legge di Faraday. Materiale: bilancia (± 0,0001g), alimentatore, multimetro, cavi e coccodrilli, fon, becher, matraccio. Reagenti: rame metallico, soluzione 1M di CuSO4 (solfato di rame). Procedimento: preparare in un matraccio 100mL di soluzione 1M di CuSO4; preparare due elettrodi (di circa 2 cm di larghezza) tagliandoli dal foglio di rame metallico, contraddistinguerli e pesarli; collegare in serie all'alimentatore (regolato a 0,5V con il potenziometro) il multimetro, tararlo e impostare la scala a 100mA; collegare con i morsetti a coccodrillo i due elettrodi all'alimentatore e al multimetro; introdurre i due elettrodi nel becher senza che si tocchino, magari fermarli con un po' di nastro adesivo; introdurre nel becher la soluzione di CuSO4 precedentemente preparata; azionare l'alimentatore, aspettare circa mezz'ora ed annotare l'intensità di corrente; staccare i coccodrilli ed estrarre con molta cura gli elettrodi; asciugare gli elettrodi con il fon e pesarli nuovamente. Note teoriche: l'elettrochimica è lo studio delle soluzioni di elettroliti e dei cambiamenti chimici associati con il trasporto di cariche elettriche agli elettrodi immersi in queste soluzioni. Tutte le interazioni chimiche sono di natura elettrica a livello atomico, cosicché, in un certo senso, tutta la chimica è elettrochimica; tuttavia l'elettrochimica delle soluzioni merita un posto particolare in quanto proprio in questa area la chimica fisica si è per la prima volta presentata come una branca a sé stante. Le migliori sostanze che conducono la corrente elettrica sono i metalli (lo si capisce ricordando le caratteristiche del legame metallico), detti elettrodi di I specie: se sottoposti a una ddp (differenza di potenziale), in essi avviene passaggio di elettroni, che trasportano cariche, ma non materia. Altre sostanze sono gli elettroliti, le cui soluzioni trasportano corrente, con trasferimento anche di materia, mediante gli ioni; sono detti elettrodi di II specie. A questa classe appartengono anche i sali fusi e alcuni liquidi puri (come acido solforico puro e ammoniaca liquida). Gli elettroliti forti (sali, idrossidi alcalini e alcalino-terrosi, che sono ionici anche nello stato solido, acidi forti, etc.), in soluzione acquosa sono dissociati completamente, o quasi, in ioni. Gli elettroliti deboli invece sono poco dissociati (per esempio molti acidi organici). Se in una soluzione di elettroliti immergiamo due lamine metalliche e ad esse imponiamo una differenza di potenziale, si ha passaggio di corrente e, alle due lamine, che si chiamano elettrodi, avvengono processi chimici. Le reazioni che avvengono sono: - riduzione (al catodo) Cu++ + 2e- Cu (gli ioni metallici Cu++ si depositano sul catodo) - ossidazione (all'anodo) Cu Cu++ + 2e- Il Coulomb (simbolo C), è l'unità di misura della carica elettrica, ed è definita in termini di ampere: 1 Coulomb è la quantità di c Continua »