Fractals de Plata

Denari romà de plata encunyat al 77-78 d.C. amb el cap llorejat del cèsar corresponent, a la cara, i la lloba alletant Ròmul i Rem, fundadors de Roma segons la tradició romana, a la creu.

La Plata o Argent (Ag) és un metall de transició molt dúctil i mal·leable, per aquest motiu s’ha utilitzat des de l’antiguitat per a l’encunyació de monedes, igual que el seu veí a la taula periòdica, lor (Au).

Faig referència a la plata perquè avui recordo un bonic experiment on vàrem generar estructures fractals d’aquest metall. En el següent vídeo que vaig gravar al laboratori, i les fotos que l’acompanyen, queda reflectit el procés electrolític en qüestió.

Muntatge de l’experiment. Submergim els 2 elèctrodes connectats a transformador a 20 V a la solució de nitrat de plata.

Electrodeposició d’estructures fractals de plata pura degudes al creixement dendrític d’aquest metall sobre la superfície de la solució, pel procés electrolític.

En aquest experiment té lloc un procés d’electrodeposició de plata amb creixement dendrític (en una entrada anteror al bloc vaig presentar ekl creixement dendrític del KMnO₄), el qual forma unes boniques estructures fractals del metall a l’interfase aire-aigua. El procediment que s’ha de seguir és el següent:

– Preparar una dissolució amoniacal de nitrat de plata 0.1 M. Per fer-ho em va resultar el següent procediment:

• Dissoldre 1.7 g de AgNO₃ en 100 mL d’aigua destil·lada.
• Addicionar, gota a gota i amb agitació, amoníac concentrat a la solució anterior. S’observa l’aparició d’un precipitat marronós que enterboleix la solució, formació d’òxid de plata. Cal seguir addicionant amoníac fins a la desaparició del precipitat per dissolució de l’òxid de plata.

– Transvasar la solució amoniacal de nitrat de plata preparada a un cristal·litzador o càpsula de petri.

– Obrir 2 clips, seran els nostres elèctrodes.

– Connectar els clips (elèctrodes) a cadascun dels borns d’un transformador a 20 V.

– Submergir l’elèctrode positiu (ànode) totalment a la dissolució i el càtode (elèctrode negatiu) l’acostarem perpendicularment al cristal·litzador fins que només la punta toqui a la superfície de la solució. En aquest moment començarà el procés electrolític. Al càtode es forma plata pura (semireacció de reducció) que creix dendríticament, en direcció a l’ànode, fins a formar una estructura fractal molt bonica. De l’ànode s’observa el despreniment d’oxigen (hi té lloc l’oxidació). Fins i tot al final de la gravació, quan l’estructura fractal de Ag arriba a tocar l’ànode, podem observar la formació d’òxid de plata (de color negre) a l’extrem de l’estructura metàl·lica.

Semireaccions involucrades al procés:



Per tal de reproduir el procés recomano llegir els articles:

• Ligon, W. F. J Chaem. Educ. 1987, 64,1053.
• Corkern, W H. Munchausen, L L. J Chem Educ. 1992, 69, 928.