Esperienza di laboratorio sull'elettrodeposizione

ELETTRODEPOSIZIONE

Titolo: L’elettrodeposizione.

Scopo: Verificare cosa comporta il flusso di corrente in una cella elettrolitica.
Materiale Occorrente:
•    Alimentatore
•    Soluzione 1M di Cu(NO)3
•    Lamina  di rame
•    Moneta
•    Soluzione 1M di Ag(NO)3
•    Lamina di argento.

Relazione sull'elettrolisi dell'acqua

ELETTRODEPOSIZIONE SIGNIFICATO

CENNI TEORICI. Acidi, basi e sali solidi non sono conduttori.

Quando ciascuna di queste sostanze viene sciolta in acqua, la soluzione che si forma è però conduttrice. Quelle sostanze che in soluzione conducono corrente sono denominati elettroliti e ogni sostanza che produce ioni in soluzione è un elettrolita. Se colleghiamo un generatore a due elettrodi, uno degli elettrodi sarà negativo e l’altro positivo; è consuetudine chiamare catodo l’elettrodo collegato con polo negativo, e anodo l’elettrodo collegato al polo positivo. Se immergiamo gli elettrodi in una soluzione ionica, gli ioni positivi presenti in soluzione saranno attratti dal catodo, e per questo motivo vengono chiamati cationi; gli ioni negativi invece saranno attratti verso l’anodo e per questo saranno chiamati anioni. Perciò all’anodo avverrà sempre un processo di ossidazione, al catodo si avrà sempre un processo di riduzione. Gli elettrodi di una cella elettrolitica hanno quindi una polarità opposta rispetto a quella degli elettrodi di una pila.

PROCESSO DI ELETTROLISI

Nel corso del processo di elettrolisi risulta pertanto anche invertito il senso in cui avvengono le semireazioni durante il funzionamento di una pila. Il movimento degli ioni in una soluzione produce una corrente elettrica, proprio come il movimento degli elettroni in un metallo. I metodi elettrolitici sono largamente impiegati nei processi di purificazione di diversi metalli, come piombo, stagno, oro, argento. La galvanostegia, anch'essa basata su un processo di elettrolisi, è un'importante tecnica industriale usata per depositare sottili strati di metalli preziosi oppure resistenti su superfici di metalli comuni. Le batterie sono celle elettrochimiche reversibili, che possono sia erogare corrente elettrica sia accumulare cariche; le reazioni coinvolte nei due processi sono una l'inversa dell'altra. Quando un accumulatore al piombo (le comuni batterie delle automobili) eroga corrente, il piombo e l'ossido di piombo si trasformano in solfato di piombo:
Pb + SO42-               PbSO4 + 2 e-
PbO2 + SO42- + 4 H+ + 2 e-                 PbSO4 + 2 H2O.
Quando, invece, la carica viene accumulata, le due reazioni avvengono nella direzione opposta: il solfato di piombo si trasforma nuovamente nel metallo e nell'ossido
ELETTROLISI DEL NITRATO DI RAME
Immergiamo  in una soluzione di nitrato di rame un elettrodo di rame e una moneta. La lamina di  rame sarà l’anodo, la moneta fungerà invece da catodo. Al passaggio della corrente gli ioni positivi  Cu 2+sono attratti dall’elettrodo negativo(catodo.) Giunti a contatto con il catodo, i cationi acquistano un numero di elettroni pari al numero delle loro cariche positive, passando dallo stato di ione allo stato di rame metallico. Gli ioni negativi (anioni) giunti a contatto con l’anodo si “scaricano ” anch’essi cedendo all’elettrodo gli elettroni.