Post by cugino.itUn saluto a tutti
come si spiega il fatto che una soluzione salina NACL con elettrodi di rame
sviluppa ossigeno e idrogeno.
Mentre se il polo positivo lo sostituisco con una barretta di grafite
ottengo Cloro???
premetto che prendo per buono quanto affermi senza avere
controllato nulla e che, di conseguenza, la risposta che ti do'
è senzaltro possibile ma condizionata alla verità della tua
affermazione (in altre parole la risposta è generale e generica,
ma non necessariamente pertinente o vera nel caso specifico).
Ora, il problema generale dell'ordine di scarica delle sostanze
ai poli viene determinato da una base teorica "semplice", ossia
la conoscenza dei potenziali teorici di scarica, dati
dall'equazione di Nernst che rispecchia la termodinamica del
sistema, e la conoscenza delle "eventuali" sovratensioni (il cui
significato è piuttosto cinetico e dipende da molti fattori, in
ordine approssimativo, natura chimica dell'elettrodo e suo stato
fisico, stato fisico di ioni prima e dopo la scarica, carica
elettrica degli ioni, densità di corrente (e polarizzazione),
varie altre che non mi sovvengono li per li).
Riassumendo, il potenziale teorico (Nernstiano) fornisce una
buona base per ottenere l'ordine di scarica, ma poi questa va
affinata inserendo, ove presenti, i contributi delle eventuali
sovratensioni.
Ora con molti metalli in forma di lamine lisce (un'eccezione
saliente è il platino, specialmente in forma di deposito nero
fine e poroso) i GAS presentano rilevanti sovratensioni, anche
superiori a un volt. Rammenta che, come le forze di attrito, le
sovratensioni sono sempre sfavorevoli, quindi vanno prese col
segno più per i processi anodici, e meno per i catodici. Un
motivo magari banale è che un gas è un pessimo conduttore, e man
mano che si forma sull'elettrodo e lo riveste, ostacola il salto
degli elettroni per raggiungere gli ioni in soluzione attorno.
Ora veniamo al confronto
nella scala di potenziali, la coppia Cl-/Cl2 batte di poco
l'acqua/O2 in ambiente neutro->acido (1,36 contro 1,23 volt, non
è neppure pochissimo cmq), in ambiente basico apparentemente il
cloro stravince perché l'ossigeno crolla a +0,44 .... ma bisogna
anche considerare che in amb. basico il cloro ossidato, scompare
subito come ipoclorito/cloruro, e quindi anche il suo potenziale
andrebbe corretto, al ribasso, considerata la reale conc. di
equilibrio di cloro, molto bassa. O andrebbe usato il potenziale
della coppia dell'ipoclorito.
Se si considerano le sovratensioni, l'ossigeno sul rame ha una
sovratensione elevata, il cloro non saprei (vero, pure lui è
gassoso, ma dipende tra l'altro anche da cosa trova in
soluzione, poiché il cloro elemento può complessare col cloruro,
cosa che riduce alquanto la sovratensione : in HCl conc. o NaCl
saturo, la sua sovratensione diventa bassa).
Allora, ammettendo che il rame fosse inerte (e non lo è
affatto), per ragioni di sovratensioni, in acqua neutra,
dovrebbe scaricare prima il cloro, dato che l'ossigeno è
impedito da sovratensioni rilevanti.
Tuttavia il cloro nascente su un elettrodo di rame è tutt'altro
che inerte, e in definitiva porta alla solubilizzazione
dell'anodo stesso, che si consuma e passa in soluzione.
Inoltre, cloro a parte, il rame, con uan resistenza anodica di
soli +0,334 volt, passerebbe in soluzione comunque !
Direi anzi che, seppure meno appariscente delle bollicine,
questa reazione porti la gran parte della corrente in cella.
Un'ultima considerazione : quanta corrente passa nel circuito
per unità di superficie di elettrodo ?
La scarica degli ioni cloruro, prenotati (dopo l'ossidazione
sacrificale della'anodo di rame), è un processo che non può
trasportare più di tanta carica elettrica in un secondo. O
meglio, non può crescere oltre la velocità di diffusione degli
ioni cloruro in soluzione.
L'ossidazione dell'acqua a ossigeno invece non presenta per
definizione limiti di diffusione, in quanto il solvente è sempre
presente.
Ecco perché quando fai passare elevate intensità di corrente, ai
due processi visti prima (ossidazione della lamina e scarica del
cloruro a cloro) si sovrappone anche la scarica dell'acqua stessa.
Coll'anodo di grafite il sistema è alquanto più semplice.
LA sovratensione dell'ossigeno è ancora più alta
L'anodo stesso si può ritenere "abbastanza" inerte, specie se la
grafite è buona, ben cristallina, e lo sviluppo del cloro è
lento (in modo che non parte la scarica dell'ossigeno).
Il carbonio è abbastanza resistente al cloro, mentre è più
velocemente attaccato dall'ossigeno nascente ... de gustibus ...
ciao, mo' vado addormì
cccp++mario
Post by cugino.itGrazie mille
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