CHIMICA sperimentale

In un laboratorio chimico, anche a livello hobbistico come il mio, il nitrato d'argento AgNO₃ è uno dei reagenti fondamentali che non può mancare (ed infatti non manca!) anche se ne è abbastanza costoso l'acquisto; in caso di necessità è possibile prepararselo da soli con un facile procedimento elettrochimico, avendo a disposizione un oggetto commerciale "d'argento", ovvero una lega di argento e rame.
Per questo esperimento ho sacrificato con dolore alla scienza una vecchia moneta d'argento da 500 lire (le famose "Caravelle"...) ed ho provato a vedere quanto argento puro riuscivo a tirar fuori dai sui undici grammi di peso "lordo". Il titolo ufficiale in argento di queste monete è di 835 millesimi, vale a dire che in 11 g di moneta dovrebbero esserci 9,18 g di argento e 1,82 g di rame (non considerando le altre minime impurezze).

La procedura seguente vale per qualsiasi altro rottame d'argento o comunque cose meno nobili della bellissima moneta testimone del boom economico italiano; naturalmente il valore affettivo dell'oggetto non dovrà superare quello venale del vil metallo che si andrà ad estrarre...

Ecco come ho proceduto, punto per punto:

- Pesare l'oggetto, nel mio caso 11 g

- Metterlo in un becker con 10 ml di acqua e aggiungere 20 ml di acido nitrico (HNO₃) concentrato

- Scaldare un po' per avviare la reazione, dopo di chè essa procede vigorosamente da sola, con abbondante svolgimento di ossidi d'azoto (NO₂)

- A dissoluzione avvenuta (il liquido diventa azzurro) diluire portando a 50 ml con acqua

- Neutralizzare con precisione l'eccesso di acido con la quantità quasi strettamente necessaria di sodio bicarbonato (NaHCO₃), mescolando bene ad ogni piccola aggiunta fino a svolgimento completo della CO₂

- Non arrivare a pH alcalino (altrimenti i due metalli precipitano come ossido e carbonato) ma tenerlo appena acido, la soluzione deve sempre essere azzurra e limpida

- Porre la soluzione dei nitrati AgNO3/Cu(NO₃)₂ in un cilindro graduato da 50 ml (un recipiente alto e stretto facilita le cose)

- Pesare una laminetta di rame lunga e stretta e ben pulita con HNO₃ diluito e poi risciacquata (nel mio caso 12,1 g) ed immergerla nel cilindro, appendendola al bordo superiore del cilindro stesso

- Si nota immediatamente una copiosa "nevicata" di argento metallico che si stacca dal rame e precipita sul fondo del cilindro (potenziale elettrochimico del rame +0,34 V, quello dell'argento +0,80 V)

- Ogni tanto dare una mescolata, lasciar decantare e riimmergere la laminetta fino a precipitazione completa (occorrono solo un paio d'ore, l'operazione è veloce)

- Sincerarsi che alla fine il liquido non contenga più ioni argento ma solo rame (fare un test con HCl, non deve precipitare l'AgCl)

- Filtrare il precipitato grigio metallico e lavarlo abbondantemente con acqua fino a scomparsa totale del rame

- Lasciar asciugare bene all'aria la polvere metallica, pesarla e riporla poi ben chiusa al riparo dall'aria; la quantità di Ag ottenuta è stata nel mio caso di 8,9 g

Ecco anche un po' di stechiometria (ometto i calcoli perchè sono banali):

3 Ag + 4 HNO₃ --> 3 AgNO₃ + NO +2 H₂O

2 AgNO₃ + Cu --> 2 Ag + Cu(NO₃)₂ 

Partendo da 11 g ed ottenendo 8,9 g di Ag, la % di questo metallo nella moneta è stata pari al 81%, il resto della lega è rame o poche altre impurezze che non ci interessano.
Volendo fare una verifica ho pesato anche la laminetta di rame dopo l'esperimento, che è stata nel mio caso di 9,5 g, pari a 2,6 g di rame consumato, che coincide (fatti salvi gli arrotondamenti) sia con il calcolo teorico sia accettabilmente anche con il titolo della lega.
La foto mostra la polverina d'argento ottenuta, ora finalmente libera dall'abbraccio del rame.

Dall'argento metallico sarà poi facile ottenere il nitrato (AgNO3, e da questo tutti gli altri eventuali sali) e così il discorso si riaggancia a quanto si diceva all'inizio!