QUANDO L'ELETTRICITÀ SPEZZA LE MOLECOLE
Gli studiosi che hanno scoperto ed esplorato il fenomeno dell'elettrolisi
Arrhenius, Bartoli, Carlisle, Davy, Faraday, Hittorf, Jacobi, Kohl-rausch, Nicholson, Plantè, Van't Hoff, Wheatstone: potrebbe essere la squadra internazionale di elettrolisi. Vincente. Appena confezionata la pila di Volta venne constatato un altro spettacolare effetto della corrente elettrica. Al suo passaggio l'acqua acidulata viene scomposta e precisamente si liberano ai due elettrodi, immersi nell'acqua, l'idrogeno e l'ossigeno, ciascuno a un elettrodo.
Fu Davy, scienziato di gran fama, a entrare in area di rigore riuscendo a isolare il sodio e il potassio partendo dagli alcali, nel 1807. Anche se, con la nuova magia elettrica, Carlisle e Nicholson avevano già scomposto, nel 1800, l'acqua nei suoi due costituenti: idrogeno e ossigeno. Davy, sir Humphry Davy (ex apprendista di farmacia, quello che scoprì il gas esilarante, la lampada di sicurezza per i minatori, una lampada alimentata a corrente elettrica) aveva a suo tempo assunto Faraday, bravo artigiano, ex fattorino, ex legatore di libri con la quinta elementare, come segretario assistente cameriere. A lui dovette cedere una fetta di gloria perchè fu Faraday a fissare in leggi i fenomeni di elettrolisi, stabilendo la relazione precisa tra la corrente che agisce e la quantità di materia scomposta. Faraday introdusse i termini catodo, anodo, elettrolisi ed elettrolita, che sicuramente non inventò ma si fece suggerire da un amico che, avendo fatto le scuole alte, evidentemente sapeva il greco.
L'elettrolita è la sostanza che viene decomposta. Le particelle invisibili, vaganti nella sostanza, portatrici delle cariche consegnate agli elettrodi, si dicono ioni. La vaschetta in cui avviene il processo è riempita d'acqua acidulata con acido solforico (H2SO4). Quando si collegano i due elettrodi ai poli di una pila, attorno a loro si liberano numerose bollicine gassose che vengono raccolte in tubi chiusi capovolti posti sopra di essi.
Quelle che vanno all'elettrodo negativo (catodo) sono idrogeno, mentre al positivo (anodo) sono ossigeno. Il rapporto dei volumi è di 2 a 1, cioè l'idrogeno presenta volume doppio rispetto all'ossigeno. Per ogni molecola di acido solforico decomposta, compare al catodo una molecola H2 di idrogeno. Il gruppo SO4 va all'anodo, reagisce con l'acqua, ricostituisce la molecola di H2SO4 e libera un atomo di ossigeno. Dunque:
H2SO4 = H2 + SO4 ed SO4 + H2O = H2SO4 + O2.
L'acqua è decomposta spendendo una certa energia e come corrispettivo si ha una certa energia potenziale atomica disponibile, equivalente al calore che si svolgerebbe ricombinando l'ossigeno e l'idrogeno in acqua.
Si possono scomporre con elettrolisi le sostanze conduttrici di corrente, come le soluzioni acquose degli acidi, delle basi, dei sali e si può osservare che l'elettrolisi obbedisce a due leggi enunciate dallo stesso Faraday. La prima stabilisce che la massa di elettrolita decomposta dalla corrente è proporzionale alla quantità di elettricità che vi passa; la seconda che le masse dei diversi elementi deposte durante l'elettrolisi ad ogni elettrodo (incluse le masse che si decompongono o si combinano) per il passaggio di una stessa quantità di elettricità, sono proporzionali ai loro equivalenti chimici.
BO GIAN CARLO (Tratto da Tuttoscienze - La Stampa)
