6.2 Stechiometria
QUIZ 17
Medicina 2001
“Gli aspetti quantitativi del fenomeno dell'elettrolisi sono regolati dalle leggi di Faraday. La prima legge afferma che le quantità di sostanze prodotte all'anodo e al catodo sono direttamente proporzionali alla quantità di elettricità che ha attraversato il circuito durante l'elettrolisi. La seconda legge afferma che per ottenere mediante elettrolisi un grammo equivalente di qualsiasi sostanza occorre sempre la stessa quantità di elettricità (circa 96500 coulombs), che corrisponde alla quantità di elettricità trasportata da una mole di elettroni”.
Quale delle seguenti affermazioni può essere dedotta dalla lettura del brano precedente?
Il termine Elettrolisi deriva etimologicamente da elettro (genericamente riferito alla cariche elettriche in gioco) e lisi che significa rottura/separazione riferito al fatto che una sostanza solida si scompone in ioni che passano in soluzione acquosa. La formazione di ioni si associa allo spostamento di elettroni. Alcune reazioni redox sono associate alla nascita di ioni e possono essere realizzate in celle, dette celle elettrolitiche, nelle quali le reazioni di ossidazioni avvengono separatamente dalle reazione di riduzione; gli elettroni liberati nelle ossidazioni vengono ceduti alle reazioni di riduzione non direttamente per contatto ravvicinato tra le due reazioni, ma transitano attraverso un circuito elettrico attraverso fili elettrici. Lungo questo circuito è possibile quantificare la quantità di corrente che passa e possiamo calcolare il numero di elettroni che transitano. In questa situazione Faraday ha potuto elaborare le leggi riportate nel testo del quiz.
Il termine «grammo equivalente», a volte noto con il solo termine «equivalente» è una grandezza fisica che possiede le dimensioni fisiche della mole ed esprime una quantità (in moli) di sostanza legata alle reazioni di una mole di elettroni.
Il testo, riportando la seconda legge di Faraday, associa:
| 1 grammo equivalente | ↔ | 1 mole di elettroni ≡ 96.500 coulombs |
Nelle risposte abbiamo diverse proposte di calcoli derivanti da tale associazione. Analizziamole:
A) Per ottenere all'anodo mille grammi equivalenti di una sostanza occorre circa una mole di coulombs. ERRATO. Occorrono mille moli di elettroni.
B) Per ottenere al catodo un millesimo di grammo equivalente di una sostanza occorrono circa 96.5 coulombs (cioè un millesimo di 96500 coulombs). ESATTO.
C) Se nel circuito passa un millesimo di mole di elettroni, la quantità di elettricità corrispondente è di circa 96.5 milioni di coulombs. ERRATO. Un millesimo di mole di elettroni corrisponde ad un millesimo di 96500 coulombs, cioè 96,5 coulombs (non 96,5 milioni di coulombs).
D) Per ottenere all'anodo un millesimo di grammo equivalente di una sostanza occorrono circa 96.5 milioni di coulombs. ERRATO. Un millesimo di grammo equivalente di prodotto corrisponde ad un millesimo di 96500 coulombs, cioè 96,5 coulombs (non 96,5 milioni di coulombs).
E) Per ottenere all'anodo un millesimo di grammo equivalente di una sostanza occorrono circa 96.5 milioni di elettroni. ERRATO. Un millesimo di grammo equivalente di prodotto corrisponde ad un millesimo di 96500 coulombs, cioè 96,5 coulombs (non 96,5 milioni di elettroni).
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