L'elettrolisi di una soluzione di ioduro di potassio

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L'elettrolisi di una soluzione di ioduro di potassio Materiali occorrenti: Tubo ad U con tubicini laterali - Sostegno - Ioduro di potassio sol.
0.1 M - Fenolftaleina sol. 1 % - Salda d'amido - Generatore c.c. 6 volts - Elettrodi in grafite o in Ni-Cr montati su tappi in gomma - Cavi. Esecuzione dell'esperienza: Si versa la soluzione di ioduro di potassio nel tubo ad U fino ad un livello sufficiente per l'immersione degli elettrodi. Si inseriscono gli stessi nei due fori del tubo collegandoli al generatore di c.c., indicando l'anodo ( + ) e il catodo ( - ). Nella soluzione, prima dell'elettrolisi, sono presenti molecole di H2O e gli ioni: K+ e I- provenienti dalla dissociazione del sale.
Si trascura la presenza di ioni H3O+ ed OH- provenienti dall'autoionizzazione di H2O. Chiudendo il circuito l'anodo richiama a sè gli anioni I- e molecole di H2O, mentre il catodo richiama a sè i cationi K+ e molecole di H2O. Le molecole di acqua sono, come noto, dipoli per cui possono migrare ad entrambi gli elettrodi. Avvengono le seguenti reazioni di ossidoriduzione: Catodo: si sviluppano bollicine di gas idrogeno formatosi dalla reazione di riduzione dell'acqua: 2H2O + 2e H2 + 2OH-. Non si ha la contemporanea riduzione di K+ a potassio elementare in quanto il potenziale standard di questo è: E 0 + = -2.91 v , valore che indica una tendenza ad acquistare elettroni, ovvero a ridursi, minore di (K /K) quella dell acqua (E(0 H2O / H2 ) = -0.83 v ). Si preleva una parte della soluzione catodica attraverso il tubicino ponendola in una provetta; aggiungendo alcune gocce di fenolftaleina si noterà un pH basico dovuto all'aumento della concentrazione di OHprodottosi nella reazione di riduzione. Anodo: si osserva un lento depositarsi di iodio per la reazione di ossidazione : 2I- I2 + 2e Solo lo ione I- subisce l'ossidazione; il suo potenziale standard ( E quello di H2O ( E( O2 0 / H 2O ) 0 ( 2I / I2 ) - = +0.536 v ) è,infatti, minore di = +1.23 v ) ; questo significa che I- ha una maggiore tendenza a cedere elettroni, ovvero ad ossidarsi, di quella di H2O. La reazione complessiva è: ossidazione anodica: riduzione catodica: 2I- I2 + 2e 2H2O + 2e H2 + 2OH 2H2O + 2I- H2 + I2 + 2OH- La presenza dello iodio può essere rilevata con alcune gocce di tetracloruro di carbonio o benzene che si coloreranno in violetto o con alcune gocce di salda d'amido che darà una colorazione blu. ROBERTO BISCEGLIA: ESERCITAZIONI DI LABORATORIO CHIMICO REV.12 GENNAIO 2000