Il Liceo Classico Statale
S
C R A T E
con il supporto dell’ Università
degli Studi di Bari
presenta ...
Abbiamo scelto una comune famiglia a
caso per mostrarvi cosa abbiamo
appreso durante questo “ cammino “
universitario …
… che reazioni invisibili sono
responsabili dei fenomeni che ci
circondano… Sintesi, scambi,
ossidoriduzioni, spostamento
di elettroni insomma, sono la base della
nostra vita…
Andiamo a Springfield e
scopriamo perché!
Finalmente le belle
giornate arrivano,
…sole, serenità e
tranquillità. L’ideale
per farsi lunghe
passeggiate in
compagnia di
piacevoli cinguettii di
uccelli appena
risvegliati , magari
proprio in bici!
Cos’ è avvenuto?
Come al solito, i “grandi”
hanno sempre ragione!
Perché ?
“...copri la bicicletta con un telo
impermeabile o cospargila d’olio…
potresti non ritrovarla più lucida e
splendente alla fine dell’inverno,
ma ricoperta di una patina friabile
rossiccia! ”
Ruggine
termine comune per indicare un processo di
corrosione che ha alla base l’ossidazione del
ferro (2Fe2O3)
L’acqua interviene per “aiutare” il
fenomeno.
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2
Perché l’acqua e l’ossigeno hanno inciso così
fortemente sul ferro??
Siamo in presenza, di un metallo,il ferro, che esposto
all’aria,reagisce con l’ossigeno, ma anche con l’acqua, formando
un ossido idrato che conserva globalmente
le caratteristiche del ferro, ma che è friabile, poroso e fragile,
provocando..
La ruggine
Riflettendo sulle nostre esperienze e…
scavando nelle nostre conoscenze di chimica,
abbiamo compreso che
il fenomeno che aveva interessato la nostra bici,
era senz’altro una reazione chimica, ma precisamente,
Di che tipo? E tra quali elementi è avvenuta?
E quanto tempo ha impiegato per ridursi in quello stato?
Ma..
Cos’è una
Reazione Chimica?
• Una reazione è un processo chimico,
rappresentata con un’ equazione, in cui
due o più sostanze interagiscono,
trasformandosi in sostanze con
composizione molecolare diversa da
quella di partenza. Le sostanze che
interagiscono sono dette reagenti, quelle
finali prodotti.
Alcune reazioni,
sviluppandosi, non
portano alla variazione
del numero di
ossidazione, altre sì:
queste sono le reazioni
di
ossido-riduzione.
Le reazioni di ossidoriduzioni o redox sono reazioni nelle
quali si ha variazione del numero di ossidazione ( n. o . ) di ioni o
atomi.
Per numero di ossidazione (o stato di ossidazione) si intende la
carica che un atomo avrebbe se gli elettroni di legame non
fossero condivisi.
Definiamo
ossidante il
reagente che
causa
l'ossidazione
dell'altro reagente
e che, quindi,
acquista elettroni.
•Definiamo
riducente il
reagente che
causa la
riduzione
dell'altro reagente
e che, quindi,
cede elettroni.
Ma le reazioni chimiche,si
possono inquadrare in un’ ottica
temporale?
Certo!Ogni
reazione ha una
propria velocità
di reazione!
Per dimostrarti questo, ti presento un
esperimento, divertente e di facile
svolgimento!!
L’’inchiostro simpatico
Le reazioni chimiche sulle quali si basa il
funzionamento dell’inchiostro simpatico ad
orologeria sono le seguenti :
(preparazione dell’inchiostro)
I2 (aq) +C6H8O6(aq) -> 2HI(aq)+C6H606(aq)
(sviluppo dell’inchiostro)
2HI (aq) +H2O2(aq) -> I2(aq) + 2H20 (l)
Per la preparazione dell’inchiostro
siamo andati avanti come segue :
1) preparazione della soluzione della
vitamina C (acido ascorbico)
• Sciogliamo 1g di vitamina C in 300 ml di acqua
in modo da ottenere una soluzione circa di
0.001M
2)Preparazione delle soluzioni di iodio
Soluzione A
Versiamo in una bottiglietta 5ml di iodio + 5 ml di acqua
(diluizione 1:1)
Soluzione B
Versiamo in una bottiglietta 5ml di iodio+ 10 ml di acqua
(diluizione 1:2)
Soluzione C
Versiamo in una bottiglietta 5ml di soluzione di iodio +20 ml di acqua
(diluizione 1:4)
Soluzione D
Versiamo in una bottiglietta 5ml di soluzione di iodio +40ml di acqua
(diluizione 1:8)
A seconda del
becher in cui
intingeremo il
pennello la
gradazione di
colore sarà diversa.
Sarà proprio lo
iodio a dare colore
all’inchiostro che
useremo!
3) Preparazione della soluzione
trasparente per l’inchiostro
• Prendiamo quattro piccoli becker e versiamo in
ognuno di essi 10 ml di soluzione di vitamina C,
versiamo nei quattro becker progressivamente 5ml
delle soluzioni A B C D
• Utilizziamo i liquidi trasparenti nei
quattro becker per scrivere su dei fogli di
carta aiutandoci con dei piccoli pennelli o
con dei bastoncini cotonati
Fare asciugare il foglio dove si è scritto.
Per lo sviluppo dell’inchiostro:
versare in una spruzzetta con nebulizzatore un ugual volume di
H2o2 (aq) al 3% e di aceto bianco;
spruzzare la soluzione di H2O2 (aq) ed aceto ottenuta nel punto 1
sul foglio di carta sul quale si è scritto
Osserviamo il colore della
scritta,grazie alla reazione
che hanno avuto lo iodio e
l’ aceto nebulizzato!
• …Quindi, il tempo
…è il tempo di
che gli elementi
hanno acquistato,
per configurarsi,
come inchiostro
violaceo sul
foglio…
una
trasformazion
e chimica
velocità di
reazione di
Velocità di reazione
espressa come
Variazione nel tempo delle
concentrazioni dei reagenti
Ogni reazione ha una sua velocità, e ciò esprime
la cinetica della reazione.
• La velocità di una reazione chimica aumenta
se aumenta la concentrazione dei reagenti;
ciò è facilmente spiegabile in base alla teoria
degli urti. La concentrazione infatti è
direttamente proporzionale al numero di
particelle presenti nell’unità di volume.
La variazione di concentrazione è data
dalla differenza fra il valore di concentrazione
misurato alla fine dell’intervallo di tempo
considerato e quello misurato all’inizio.
Se la sostanza scelta è un reagente, la sua composizione
diminuisce nel tempo e quindi la variazione di
concentrazione è negativa.
Se la sostanza scelta è un prodotto, la sua
concentrazione
aumenta nel tempo e quindi la variazione di
concentrazione è positiva.
La velocità di reazione
è influenzata dalla :
• natura delle
sostanze coinvolte
• concentrazione
dei reagenti
• temperatura
• presenza di
catalizzatori
Natura chimica dei reagenti
Il ferro
reagisce più lentamente
con
l’ossigeno
dello
zolfo
Stato di aggregazione dei
reagenti
Maggiore è la
superficie di reazione
Maggiore è la
velocità di reazione
Limatura di ferro reagisce con l’ossigeno
più velocemente di
un pezzo di ferro di uguale massa
le sostanze in soluzione reagiscono più
velocemente delle sostanze solide
Temperatura
• La temperatura può
accelerare una
reazione ma anche
inibirla o rallentarla
a seconda che la
reazione sia
• endotermica
• esotermica
La pressione dei reagenti
• Un aumento della
pressione può
accelerare la
reazione tra un gas e
un altro gas o un
liquido
• L’anidride carbonica
reagisce più
velocemente con
l’acqua se si aumenta
la pressione
Parliamo un po’ adesso di quei
processi ossidoriduttivi che avvengono
quando si colorano abitualmente i capi…
I coloranti: vero, Marge?
I colori sono originati
dall’interazione della
radiazione
elettromagnetica con le
molecole
MA CHE
STA DICENDO?!?!?!
Gli elettroni, se sollecitati,
possono passare da un orbitale di
un certo livello energetico ad un
orbitale di diverso livello
energetico. Passano cioè dallo
Stato Fondamentale (SF) allo
Stato Eccitato (SE).
Questo passaggio può essere
realizzato se si fornisce
all’elettrone l’energia necessaria
per effettuare il salto. Una volta
arrivato allo SE l’elettrone ritorna
allo SF restituendo l’energia
acquistata. Tale restituzione si
realizza con l’emissione di una
radiazione con un ben determinato
contenuto energetico e una
determinata lunghezza d’onda.
Natura dell’eccitazione elettronica
E (stato eccitato)
E (stato fondamentale)
E = E(st. fondamentale) – E(st. eccitato)
Visibile ad u.v. (190/180):
l'assorbimento produce transizioni
tra LIVELLI ELETTRONICI
E = h·v [30/150 Kcalmole]
La luce visibile è solo una piccola parte dello spettro
elettromagnetico: è costituita da lunghezza d’onda compresa tra
400nm (violetto) e 700nm (rosso)
Classificazione tecnica
dei coloranti
1.
Al tino
2.
Al mordente (coordinazione con metalli)
3.
Acidi-basi
4.
Sviluppati su fibra
(reazioni di ossidoriduzione)
(cotone)
(legami salini)(lana, seta, poliamidi)
(cotone)
TI PUOI
SPIEGARE
MEGLIO
FRATELLO?????
Si Si un minuto
Di ATTENZIONE!!!
fermentazione
O2
MA COSA
AVVIENE
IN REALTA’ IN
LABORATORIO???
Introduciamo 0.5 g di N2S2O4 una beuta da 100 ml +40 ml di H2O +
4 sferette di NaOH;
 agitiamo fino alla completa dissoluzione del sodio e introduciamo 0.1 g
di indaco;
tappiamo la beuta, agitiamo e scaldiamo a bagnomaria a
50-60°C
la soluzione diventa gialla ( leucoindaco);
 introduciamo il tessuto nella beuta e agitiamo
finchè il tessuto diventa ben bagnato;
 dopo 30 secondi estraiamo il tessuto
Facciamo asciugare il tutto finché il leucoindaco non si ossidi;
Laviamo il tessuto con acqua
Alizarina (robbio)
Procediamo con la
mordenzatura
 pesiamo 4.74 g di allume e li inseriamo in un
beaker da 250 ml;
 aggiungiamo 100 ml di H2O e agitiamo fino a
completa dissoluzione del solido;
 manteniamo calda la mordenzatura scaldandola
su piastra;
 immergiamo il tessuto per 15-20 minuti, lo estraiamo e lo mettiamo a sgocciolare.
Passiamo alla colorazione
a)pesiamo 0.1 g di alizarina e 0.1 g di Na2CO3 e li mettiamo in un beaker da
500 ml con 200 ml di H2O calda;
b) mettiamo il bagno di tintura a 50-60 °C scaldando su piastra;
c) immergiamo il tessuto mordenzato per 15-20 minuti,
e lo laviamo con H2O.
Coloranti acidi e basici : legami salini
LANA, SETA E POLIAMMIDI
dotati di gruppi acidi e basici
Interazione dell’acido
picrico con il tessuto:
Le fibre proteiche, come la lana e la seta, sono le più facili da
tingere perché contengono gruppi acidi e basici che possono
formare sali con i coloranti, legandoli saldamente ai tessuti; il
processo di tintura può essere effettuato per semplice immersione
del tessuto in una soluzione del colorante.

Pesiamo 0,5 g di acido picrico in
un beaker di 100 ml
contenente 60 ml di acqua;

Aggiungiamo 2-3 gocce di acido
solforico (H2SO4);

agitiamo e scaldiamo il tutto a
bagnomaria fino a dissoluzione
del sodio;

immergiamo il filato bagnandolo
completamente;

dopo due 2 minuti
estraiamo il campione
laviamo
circa,
e lo
Coloranti sviluppati
su fibra (cotone):
IN LABORATORIO…
Coloriamo di rosso!
Prepariamo la Soluzione 1 :
a) pesiamo 1,4 g di p-nitroanilina e li poniamo in un beaker da 250ml
b) In un altro beaker misuriamo 25 ml di H2O e 10 ml di HCl al 10%;
c) agitiamo e riscaldiamo su piastra fino alla dissoluzione della p-nitroanilina
e la raffreddiamo in bagno di ghiaccio;
d) pesiamo 0,7 g di NaNO2 e li mettiamo
in un beaker da 50 ml con 10 ml di
H20 agitando fino a completa dissoluzione del solido;
e) aggiungiamo l’ultima soluzione nel p-nitroanilina e
manteniamola nel ghiaccio.
 Prepariamo la Soluzione 2:
a) pesare 0.5 g di b-naftolo mettendoli in un beaker
da 150 ml con 100 ml H2O calda;
b) aggiungere goccia a goccia una soluzione di NaOH al 10%
fino alla scomparsa del b-naftolo.
introduciamo il tessuto nella soluzione 2 e lo lasciamo per 2-3 minuti;
b) lo asciughiamo con carta;
c) in soluzione mettiamo 100 ml di H2O fredda
e vi immergiamo il tessuto
d) dopo 10-15 minuti, lo estraiamo e lo laviamo con H2O.
Ehi bello
Guarda che
queste so
Sciocchezze!!!
Prova a
spiegarmi una
pila!!!!
La realizzazione della pila
Daniell
La prima pila della storia fu la pila Daniell,
formata da due semicelle: la prima costituita da
una lamina di Zinco immersa in una soluzione di
ZnSO4 0.1 M e la seconda semicella costituita da
una lamina di rame immersa in CuSO4 0. 1 M.
Però è fondamentale la presenza di un ponte
salino che unisca le due semicelle perché passi
l’elettricità.
Collegando le due semicelle con
il ponte salino, e inserendo nel
circuito un potenziometro, si
osserverà il passaggio della
corrente elettrica!
Bart!Hai la minima idea di
cosa avviene
All’interno di una pila Daniell?
Immaginavo..
Certo che no
ciuccellona!!
Te lo spiego io.. All'interno di una pila avviene una reazione di ossido-riduzione.
Lo zinco subisce una ossidazione cedendo due elettroni che giungono
all’elettrodo di rame che ,al contrario, subisce una riduzione acquistandoli. Di
conseguenza si avrà un eccesso di ioni Zn2+ nella semicella di sinistra e un
eccesso di ioni SO42- nella semicella di destra, ottenendo così uno
sbilanciamento di cariche elettriche tra le due soluzioni. Il ponte salino,
immettendo ioni, consente il passaggio di elettroni senza che le due soluzioni si
mescolino tra loro in modo tale che si ristabilisca il bilancio elettrico.
..e le celle
fotovoltaiche..
La Simpsons’ production presenta:
“La cella fotovoltaica a base di Cu2O”
La cella fotovoltaica è un
dispositivo in grado di generare
elettricità quando è irradiato di
energia luminosa. Le celle solari
commerciali sono fatte con
semiconduttori come il silicio e
sono caratterizzate da una
efficienza piuttosto elevata (quelle
in silicio monocristallino possono
convertire in elettricità fino al 15%
dell’energia assorbita sotto forma
di luce).
Questo dispositivo può funzionare
come sensore di luce, ma anche
come generatore di elettricità, ad
esempio per caricare una batteria.
Le celle fotovoltaiche funzionano sulla base dell’effetto fotoelettrico, cioè
l’emissione di cariche elettriche negative, dette elettroni, da una superficie,
solitamente metallica, quando questa viene colpita da una radiazione
elettromagnetica avente una certa frequenza.
Elettroni
Fascio di luce
Piastra
metallica
Sfruttando questo effetto con un circuito è possibile generare corrente elettrica.
Nei semiconduttori il numero di elettroni mobili è piccolo.
Tale numero può essere incrementato o aumentando la
temperatura per promuovere un maggior numero di elettroni
dalla banda di valenza a quella di conduzione, o mediante
drogaggio con impurezze che forniscano elettroni.
Abbiamo verificato la funzione di semiconduttore dell’ossido
rameoso.
L’ossido di rame Cu2O é anche detto ossido rameoso
perché è la forma più ridotta dell’ossido di rame
tradizionale ovvero CuO.
Esistono vari tipi di ossidi del rame ed ogni tipo ha la sua
stechiometria ed il suo colore. L’ossido più ridotto che si
può formare è proprio il Cu2O, mentre la forma stabile in
condizioni ambiente è il CuO,che è anche la forma più
ossidata.
E’ stato utilizzato l'ossido rameoso
Cu2O perché possiede alcune proprietà
che,sulla carta, lo rendono una valida
alternativa al silicio.
Il problema di questo metallo è dovuto al
fatto che si è riusciti a realizzare celle
fotovoltaiche che però non garantiscono
grandi efficienze perchè si basano sulla
giunzione Semiconduttore-Metallo per
cui c'è una forte ricombinazione di
elettroni e lacune, che porta ad una
efficienza massima teorica non
superiore al 2%.
L'ossido di rame è
completamente atossico ed
ecocompatibile, ma il principale
motivo per cui è oggetto di tanta
attenzione è uno:
-È economico .
- Il rame è un elemento comune
ed abbondante; inoltre la
produzione di un ossido di un
metallo è molto più semplice
che la sinterizzazione di silicio
per elettronica.
Per la creazione di una cella
fotovoltaica a base di Cu2O
occorrono:
● una soluzione d’acqua e sale
da cucina (2 - 3 spatole)
● delle lamine di rame,
● una muffola (forno con T fino a
700 °C)
● un microamperometro
● degli elettrodi.
1) Prendere 2 piastrine di rame
e lavarle con detersivo.
2) Immergerle per 1-2 minuti in
acido nitrico 0.2 M.
3) Sciacquare e asciugare le
piastrine.
1) Mettere una delle due piastrine
a riscaldare su una piastra alla massima
temperatura per 30 min.
2) Lasciar raffreddare per 10-15 min.
3) Eliminare con un pennello lo strato di
ossido rameico formatosi e liberare quello
inferiore di ossido rameoso che presenterà un
colorazione tendente al rosso.
1) Prendere un contenitore in PET ricavato
da una bottiglia di plastica
2) Inserire i due elettrodi di rame e di
ossido rameoso nel contenitore
3) Esporre verso l’esterno il lato a base di
Cu2O in modo da poter essere
facilmente illuminato
4) Collegare il polo positivo del
microamperometro alla piastrina di
rame non trattata,quello negativo
all’elettrodo di Cu2O
5) Preparare in un becker una soluzione di
acqua e NaCl (2-3 spatole)
6) Versarla nel contenitore con i due
elettrodi
Posizionando i due elettrodi, collegati al microamperometro, sulle
due lamine, tra le quali si è formata una differenza di potenziale
elettrico, è possibile misurare l’intensità della corrente prodotta che
può oscillare da pochissimi μA a qualche centinaio di μA. L’intensità
varia a seconda che la misurazione avvenga lontano da una fonte
luminosa, o vicino e con la maggior parte della superficie del metallo
esposta ad essa, e ancora varia a seconda che la lamina di rame
ossidata sia stata riscaldata con la muffola o nel forno elettrico.
Esperimento portato a
termine con successo!!!
Alla prossima!
Interessante!!
…dunque è così
che funzionano
le pile!...
Ma tutti questi processi…
AVVENGONO
ANCHE
NEI CIBI CHE
MANGIAMO????
Sì papà,
avvengono reazioni indispensabili per la
preparazione della birra e del vino, dello
yogurt, e responsabili dei mutamenti di
colore di alcuni cibi…
Nella preparazione del vino o della birra ha luogo quella che comunemente viene
definita fermentazione alcolica. Essa viene svolta da particolari microrganismi che
sfruttano le molecole di glucosio presenti nel mosto o nel malto d’orzo, ad esempio,
per produrre molecole altamente energetiche.
Il risultato finale dell’ossidazione del glucosio in difetto
d’ossigeno è l’ETANOLO… quello che rende alcoliche
le bevande.
E’
vero papino!
Infatti
filtrare,che
riscaldare,
E sono
le stesse
operazioni
chiunque fa
raffreddare
lentamente
o bruscamente,
in cucina, dal
più famoso
degli Chef alla
mescolare,
portare
all’ebollizione,
diluire,
massaia. Non
a caso,
i chimici in laboratorio
aggiungere
ghiaccio, mettere
in frigorifero
parlano scherzosamente
di «ricette»
sono
gesti
comunielaborate
che spesso
implicano
quando
seguono
procedure
per
reazioni
di ossidoriduzione
sintetizzare
una molecola.
Cos'è che dà colore ai cibi che ingeriamo? E perché non riusciamo
a percepire alcun colore in assenza di luce?
La risposta a questi interrogativi risiede tutta nei
pigmenti e nella loro capacità di assorbire
alcune frequenze dello spettro del visibile e
rifletterne altre.
I pigmenti contengono gruppi in grado di
assorbire radiazioni luminose (cromofori) e
particolari strutture (auxocromi) in grado di
amplificare l'assorbimento della luce.
Un cromoforo può derivare dalla polimerizzazione del benzene attraverso una
reazione di coniugazione. In particolare, mentre i polimeri fino a tre anelli benzenici
sono incolori, il naftacene ed il pentacene sono rispettivamente di colore giallo e
blu.
Fra i più importanti pigmenti alimentari ricordiamo:
Le CLOROFILLE, che conferiscono il caratteristico colore verde
alle foglie e agli ortaggi
I CAROTENOIDI, che conferiscono il caratteristico colore
arancione\rosso alle carote, ai crostacei ecc.
Gli ANTOCIANI, che conferiscono colorazione viola\blu
all'uva, alle melanzane e ad alcuni fiori.
Gli BETALAINE che conferiscono il caratteristico colore rosso alla
barbabietola.
Nella carne invece è presente il gruppo eme, che contiene 4 atomi di Fe++ e le
conferisce il caratteristico colore rosso. Il gruppo eme è presente sia
nell'emoglobina sia nella mioglobina; quest'ultima essendo la proteina più
abbondante nel corpo umano e quella costitutiva della massa muscolare, è
anche la proteina che ingeriamo di più quando mangiamo della carne.
Ciascun gruppo eme è in grado di legare una
molecola di ossigeno molecolare O2.
emoglobina
mioglobina
In particolare il gruppo eme in
assenza di ossigeno, e
dunque all'interno del corpo
umano, è di colore porpora.
Quando invece reagisce con
l'ossigeno atmosferico
assume una tonalità brillante
di rosso (ossimioglobina), se
però a causa del calore o
dell’eccesso di ossigeno il
ferro si ossida a Fe+++, si
forma la metamioglobina di
colore bruno, che indica che
la carne non è più
freschissima
I pigmenti, che contengono spesso vitamine indispensabili per il metabolismo
cellulare, sono alla base di altre reazioni interessanti o curiose che spesso
accadono sotto i nostri occhi e che talvolta non ci sappiamo spiegare.
Di particolare interesse sono i carotenoidi, uno dei quali,
l’astacina, è responsabile del mutamento di colore dei carapaci
di alcuni crostacei. L'astacina in fondo altro non è che la forma
ossidata di un altro carotenoide, l'astaxantina, comunemante
presente nei cibi che ingeriamo come le carote ed i peperoni
L'astacina nei carapaci si trova generalmente legata a delle
proteine che ne impediscono la cristallizzazione e che la
fanno apparire di colore scuro, quando però il calore
denatura tali sostanze modificandone la struttura spaziale,
l'astacina può manifestare la sua peculiare colorazione
rossa.
I pigmenti presenti nei cibi inoltre posseggono delle
caratteristiche interessanti…
Sfruttando le proprietà di semiconduttore del diossido di
titanio, e quelle dei pigmenti di assorbire le radiazioni
luminose, si può costruire un’ingegnosa cella
fotovoltaica, come la cella di Graetzel.
La Cella
di
Graetzel
Le normali celle solari solitamente
utilizzate per la produzione di
energia sfruttano l’effetto
fotoelettrico del Silicio. Proprio
per gli elevati costi di lavorazione
di questi materiali, si sta
spostando l’attenzione sulle celle
di Graetzel o celle ai coloranti
organici. Queste producono
energia in modo simile a quello
che avviene nella fotosintesi
clorofilliana. Infatti queste celle
non sono altro che due vetrini su
cui è stato fissato un colorante
organico (in questo caso dei
lamponi) in grado di assorbire la
luce del sole e generare un flusso
di elettroni (la corrente)!
La cella di Grätzel, invece, ha una struttura
a sandwich: due vetrini conduttori, che
fungono da elettrodi, sono separati da
uno strato di TiO2 , dal materiale attivo e
dalla soluzione elettrolitica.
Il materiale attivo è costituito da un
colorante (dye) che trasferisce elettroni al
TiO2 in seguito all'assorbimento di un
fotone. Per quanto concerne il dye,
qualsiasi tipo di frutta va bene, purché
abbia i giusti gruppi chimici per legarsi al
TiO2. Come dye sono state utilizzate
molecole estratte dal succo di more e
lamponi.
Procediamo ora con
l’esperimento che ci
mostrerà come
funzionano le celle
di Graetzel…
…ma torniamo a noi!! ora dobbiamo
prima di tutto raccogliere l’occorrente per
iniziare l’esperimento:
•Lastre di vetro con un lato conduttivo
pretrattati con biossido di stagno
•Matita di grafite
•Biossido di titanio
•Solvente (acido nitrico)
•Colorante naturale (antociane)
•Elettrolita
•Sigillante
•2 Mollette
La polvere di ossido di titanio mescolata con acido nitrico
forma lo strato di semiconduttore che va applicato su un
vetrino per formare il primo elettrodo
Su di un secondo vetrino si applica la grafite per
formare un controelettrodo
Ciò che però permette allo strato di titanio di
assorbire le radiazioni luminose è il pigmento (gli
antociani estratti, nel caso dell’esperimento, da
alcuni frutti di bosco) ed applicato sull’elettrodo.
La scelta del colorante deve tener conto di
alcuni fattori
Il colorante deve essere assorbito facilmente dal
TiO2
Il pH influenza le modalità con cui il colorante si
lega al biossido
I due elettrodi con le superfici conduttive vengono
tenute ora insieme con delle mollette facendo
attenzione a lasciare un po’ di spazio per i
contatti:
Fra i due vetrini bisogna inoltre introdurre alcune gocce di soluzione
elettrolita per favorire il passaggio di cariche elettriche
Collegando infine la cella, appositamente illuminata, ad un
circuito si ottiene il passaggio di corrente elettrica
Bene, è
tutto!
Un ultimo
consiglio:
È bene studiare la
chimica per capire
i processi che
fanno vivere le
meraviglie
naturali.. e
applicare la
scienza per il
progresso ma
sempre nel
rispetto degli
equilibri imposti
dal nostro habitat!
GRAZIE! A
Prof. Maurizio Castagnolo
e
tutti gli assistenti, i
ricercatori, i dottorandi e
i tecnici del Dipartimento
di Chimica dell’ Università
degli studi di Bari che ci
hanno guidato nella
realizzazione di questa
esperienza
E ringraziamo anche
la nostra preside e i
nostri docenti
Hanno partecipato a
questo progetto…
GRAZIANA BELLINO
CLAUDIA BURDI
CHRISTEL CARIDDI
VALERIA CARONE
PAOLA CORCELLI
SIMONA DE FRANCESCO
FLAVIA DE MAGGIS
ALFONSO ELIA
ANTONIO FRAPPAMPINA
GIOVANNA GORGA
VALENTINA LOIACONO
DANIELA MAGARELLI
ROBERTA PALMISANO
MARINA PIRELLI
MARIACRISTINA POLISENO