Concetti Chiave
- L'elettrolisi utilizza la corrente elettrica per separare i composti disciolti in una soluzione, come il solfato di sodio e l'acido cloridrico.
- Durante l'elettrolisi del solfato di sodio, si sviluppano idrogeno al catodo e ossigeno all'anodo, con un volume di idrogeno doppio rispetto a quello dell'ossigeno.
- Nell'elettrolisi dell'acido cloridrico, si producono cloro all'anodo e idrogeno al catodo, evidenziando la separazione degli elementi.
- I prodotti della decomposizione si manifestano solo sulla superficie degli elettrodi e non nella massa del liquido, e i solidi si depositano sugli elettrodi.
- Metalli e idrogeno si liberano sempre al catodo, mentre gli altri elementi si formano all'anodo durante il processo di elettrolisi.
Fare l'elettrolisi di una soluzione vuol dire servirsi della corrente elettrica per effettuare una separazione di alcuni composti che formano, insieme, una certa sostanza di partenza. Vediamo alcuni esempi:
Qual è un esempio con solfato di sodio?
Se sciogliamo nell'acqua contenuta in un voltametro del solfato di sodio, al passaggio della corrente si nota che, sulla superficie dei due elettrodi si sviluppano bollicine di gas tanto più abbondanti quanto più intensa è la corrente, regolabile tramite un reostato.
Si può osservare che il gas che si è sviluppato all'anodo è l'ossigeno e il gas che si è sviluppato al catodo è l'idrogeno.
Tuttavia è bene ricordare che il solfato di sodio è composto da ioni sodio positivi e ioni solfato negativi, perché allora né al catodo né all'anodo abbiamo riscontrato la presenza di sodio? Il motivo è semplice: dipende dai potenziali standard di riduzione di ogni sostanza. Nel caso del sodio, si ha che tende a ridursi molto meno facilmente rispetto all'idrogeno, che, invece, si è formato.
Il volume dell'idrogeno risulta doppio di quello dell'ossigeno.
Esempio con acido cloridrico
Se sciogliamo nell'acqua distillata contenuta nel voltametro dell'acido cloridrico, al passaggio della corrente si nota che, sulla superficie dei due elettrodi si sviluppano bollicine di gas tanto più copiose quanto più è intensa la corrente. Con il voltametro in figura i gas prodotti vengono raccolti per esser esaminati chimicamente.
Si può così vedere che il gas che si è sviluppato all'anodo è il cloro,e quello c he siè sviluppato al catodo è l'idrogeno.
Conclusioni sull'elettrolisi
Possiamo allora concludere che in questo caso di elettrolisi si è verificata la separazione degli elementi che formano la sostanza disciolta nell'acqua.
Si nota anche che i prodotti della decomposizione si rendono visibili esclusivamente sulla superficie degli elettrodi e mai nella massa del liquido.
Se gli elementi che si liberano nell'elettrolisi, invece di essere gassosi, fossero solidi, essi si depositerebbero sugli elettrodi.
In ogni caso l'esperienza dimostra che tutti i metalli e l'idrogeno si liberano sempre al catodo; tutti gli altri elementi all'anodo.
Domande da interrogazione
- Quali gas si sviluppano durante l'elettrolisi del solfato di sodio?
- Cosa si osserva durante l'elettrolisi dell'acido cloridrico?
- Qual è la conclusione principale riguardo all'elettrolisi?
Durante l'elettrolisi del solfato di sodio, si sviluppano ossigeno all'anodo e idrogeno al catodo, con il volume dell'idrogeno che risulta doppio rispetto a quello dell'ossigeno.
Nell'elettrolisi dell'acido cloridrico, si sviluppano cloro all'anodo e idrogeno al catodo, con bollicine di gas che aumentano in base all'intensità della corrente.
L'elettrolisi porta alla separazione degli elementi della sostanza disciolta, con i prodotti visibili solo sulla superficie degli elettrodi e non nella massa del liquido.
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