CHIMICA sperimentale

Avete avuto occasione di dare un'occhiata alla biografia di Michael Faraday? Grand'uomo! Una delle pietre miliari della chimica e fisica sperimentali.
Faraday ebbe anche il merito (fra i tanti altri) di proporre le sue due famose leggi dell'elettrochimica:

1- La massa di un elemento depositata su un elettrodo durante una elettrolisi è direttamente proporzionale alla quantità di carica elettrica trasferita da quell'elettrodo

2- La massa di un elemento depositata dalla stessa quantità di elettricità è proporzionale al peso equivalente dell'elemento. Nello specifico, per depositare un equivalente di sostanza occorrono 96500 Coulomb

Siccome la corrente di 1 Ampere corrisponde al passaggio di 1 Coulomb di carica al secondo (sono 6,24*10¹⁸ elettroni!), le leggi di Faraday si possono esprimere con la formula seguente:

M = m*A*s/v*F

dove:

- M è la massa in grammi depositata
- m è la massa molare dell'elemento
- A è la corrente in Ampere passata nel bagno elettrolitico
- s è il tempo in secondi
- v è la valenza dell'elemento
- F è la costante di Faraday, ovvero 96500

L'altra volta avevo fatto il test di ramatura e (fortunatamente per questo post!) il primo esperimento era fallito in quanto la laminetta di rame depositata sul tondino di ferro si era staccata quasi per intero ed avevo avuto l'accortezza di conservarla.
Quale migliore occasione di verificare a costo zero la legge del nostro amico Michael?

Nel nostro caso la reazione che interessa la zona catodica dove il rame si deposita è Cu²⁺ + 2 e^- → Cu
Poichè siamo partiti da una soluzione di solfato di rame (Cu²⁺) occorrono 2 moli di elettroni per mole di sostanza trasformata.
In quell'esperimento avevo fatto passare corrente per circa 10 minuti e la corrente medesima era 1 A (4 A/dm²).
Applicando la formula di cui sopra si ha quindi:

M = 63,5*1*600/2*96500    da cui M = 0,197 grammi, circa 200 milligrammi.

Andiamo a verificare e pesiamo la laminetta: 0,18 grammi.
Considerato che non tutta la laminetta si era staccata, e che avevo condotto l'esperimento sommariamente e senza pensare che l'avrei verificato quantitativamente, direi che facendo le cose con adeguata precisione ci siamo alla grande!
Thanks, Michael.