¿Qué pasa si sumergimos una moneda de cobre en nitrato de plata?

Escrito por Quimitube el 15 febrero

Supongamos que tenemos una moneda de cobre o recubierta del mismo, como por ejemplo un céntimo, dos céntimos o cinco céntimos de euro (hechas de acero recubierto superficialmente de cobre).

¿Qué pasaría si la sumergiésemos en una disolución de nitrato de plata, AgNO3? El cobre de la moneda es cobre elemental, metálico, y por tanto su estado de oxidación es 0. La plata de la disolución de nitrato de plata es el catión Ag(I). Por tanto, cabe pensar que se produzca una reacción de oxidación reducción que implique estas especies, como por ejemplo:

Semirreacción de oxidación: Cu –> Cu(+2) + 2é

Semirreacción de reducción: Ag(+1) +1é –> Ag

Pero… ¿será realmente esto lo que suceda? ¿Cómo lo podemos saber? Para averiguarlo debemos recurrir a los potenciales estándar de reducción de las dos semirreacciones. Así, el potencial estándar de reducción para la plata es de +0,80V, mientras que el potencial estándar de reducción para el cobre -para dar Cu(+2)- es de +0,34V.

Recordemos que el potencial estándar de una reacción rédox es siempre:

Eo = Eo (cátodo) – Eo (ánodo)

Y que en el cátodo se dará la semirreacción de reducción, en este caso el paso de Ag(+1) a Ag, y en el ánodo la semirreacción de oxidación, el paso de Cu a Cu(+2).

Por tanto, el potencial Eo para esta reacción será: 0,80V – 0,34V = 0,46 V. Puesto que es positivo, quiere decir que la reacción transcurre de forma espontánea.

Por ello, cuando introducimos una moneda de cobre dentro de una disolución de nitrato de plata, comienza inmediatamente una reacción de oxidación reducción en la cual parte del cobre de la moneda se disuelve, pasando a Cu(+2) y parte de la plata catiónica de la disolución se deposita sobre la superficie de la moneda, formando una fina capa de plata metálica, Ag(0); es decir, la moneda se chapará en plata si la dejamos el tiempo suficiente, aunque a menudo se deposita dando lugar a formas curiosas, como se aprecia en las imágenes:

Además, el Cu(+2) tiene un bonito color azul turquesa como la disolución que se ve en esta imagen:

Por lo que a medida que éste se vaya disolviendo la disolución irá tomando color azul.

Si en lugar de introducir la moneda directamente en la disolución de nitrato de plata, separamos las dos semirreacciones, de forma que la semirreacción de oxidación y la de reducción transcurran en recipientes separados, y unimos el cátodo y el ánodo con un circuito externo (tal y como aparece en la imagen anterior para la pila Daniell), entonces conseguiremos una pila voltaica con un potencial de 0,46V.

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