Concetti Chiave
- L'elettrolisi sfrutta la corrente elettrica per separare i composti in una soluzione, evidenziando la formazione di gas agli elettrodi.
- Nell'elettrolisi del solfato di sodio, si sviluppano ossigeno all'anodo e idrogeno al catodo, con un volume di idrogeno doppio rispetto all'ossigeno.
- L'assenza di sodio agli elettrodi è dovuta ai potenziali standard di riduzione, che favoriscono la formazione di idrogeno rispetto al sodio.
- Nell'elettrolisi dell'acido cloridrico, il cloro si sviluppa all'anodo e l'idrogeno al catodo, con gas raccolti per analisi chimiche.
- I prodotti dell'elettrolisi sono visibili solo agli elettrodi; i metalli e l'idrogeno si liberano al catodo, altri elementi all'anodo.
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:
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.
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
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 accade durante l'elettrolisi dell'acido cloridrico?
- Qual è la conclusione generale sull'elettrolisi?
Durante l'elettrolisi del solfato di sodio, si sviluppano ossigeno all'anodo e idrogeno al catodo. Il volume dell'idrogeno è doppio rispetto a quello dell'ossigeno.
Durante l'elettrolisi dell'acido cloridrico, si sviluppano cloro all'anodo e idrogeno al catodo. I gas prodotti vengono raccolti per essere esaminati chimicamente.
L'elettrolisi comporta la separazione degli elementi che formano la sostanza disciolta nell'acqua, con i prodotti della decomposizione visibili solo sulla superficie degli elettrodi. Metalli e idrogeno si liberano al catodo, mentre tutti gli altri elementi si liberano all'anodo.