Le reazioni redox

Reazioni redox Scopo dell'esperimento: Osservare ciò che avviene in una serie di reazioni tra metalli e ioni metallici in soluzione, e quantificare la capacità di un elemento di scambiare cariche elettriche. Materiale operativo: Lastrine dei seguenti metalli: Piombo (Pb); Zinco (Zn); Rame (Cu); Soluzioni acquose 0,5 M di: AgNO3; Cu(NO3)2; Pb(NO3)2; Zn(NO3)2; Carta vetrata; 12 Beckers. Descrizione del procedimento operativo: Sul tavolo di lavoro erano pronte quattro serie di tre beckerini ciascuna, contenenti la prima soluzioni di nitrato d'argento (AgNO3), la seconda di nitrato di rame (Cu(No3)2), la terza di nitrato di piombo (Pb(No3)2) e la quarta di nitrato di zinco (Zn(No3)2). Per ogni serie abbiamo tre laminette di metalli diversi (Cu, Pb, Zn), ciascuna delle quali verrà immersa in un becker. Prima dell'immersione, però, poiché la maggior parte delle lamelle si era già ossidata a causa di precedenti esperimenti e dalla reazione con l'aria, e poiché questo non avrebbe permesso una nuova reazione con la soluzione in cui la lametta è immersa (mandando a monte il nostro esperimento), le abbiamo prima raschiate con la carta vetrata per eliminare la patina che si era formata sopra la lametta. Poiché vogliamo studiare le reazioni tra ioni metallici e metalli, consideriamo lo ione nitrato NO3- come ione spettatore, cioè che non partecipa alla reazione anche se è presente nella soluzione. Esprimeremo quindi le reazioni mediante delle equazioni ioniche nette. Inoltre, alcune reazioni sono molto lente, quindi ricontrolleremo i cambiamenti avvenuti in ciascun becker dopo un'ora e dopo circa 24 ore. Raccolta dei dati Cu Pb Zn AgNO3(aq) L'acqua passa da bianca ad azzurra e si formano dei cristalli sulla laminetta L'acqua diventa giallastra, si formano cristalli di Ag sulla laminetta Si formano cristalli di Ag sulla laminetta Cu(No3)2(aq) Non succede nulla L'acqua diventa verde smeraldo, si formano cristalli di rame sulla laminetta L'acqua diventa azzurra e si formano dei cristalli marroni-blu sulla lametta Pb(No3)2(aq) Non succede nulla Non succede nulla Si formano cristalli grigiastri (Pb) Zn(No3)2(aq) Non succede nulla Non succede nulla Non succede nulla Osservazione dei dati Il fatto che sulla laminetta di alcuni becker si formassero dei cristalli indica chiaramente che l'elemento di cui è costituita la lametta si è ossidato mentre lo ione metallico si è ridotto, e che quindi è avvenuta la reazione. Nella prima serie di beckers, quelli contenenti la soluzione di nitrato d'argento, le reazioni sono avvenute in tutti e tre i recipienti, secondo le reazioni descritte sotto: Cu --------> Cu2++2e- il rame si ossida 2Ag++2e-? 2 Ag l'argento si riduce 2Ag+(aq)+ Cu(s) ? Cu2++ 2Ag(s) La soluzione, dopo la reazione, assume un colore azzurrino: evidentemente, il rame trasformatosi in ioni Cu2+ si è unito agli ioni NO3-, dando lo stesso colore che ha la soluzione di nitrato di rame (appunto CuNO3). Lo stesso avverrà per tutte le altre reazioni nella soluzione di