L’albero di Diana: magia o chimica?
L’albero di Diana, detto anche albero dei filosofi, è un deposito di argento che assume forma di tipo dendritico. Questa è una struttura tipica dei metalli costituiti da cristalli che assumono particolari direzioni cristallografiche.
Oliver Sacks è stato un neurologo d’eccezione che ha divulgato attraverso i suoi scritti le esperienze con i propri pazienti riuscendo a coinvolgere il grande pubblico non esperto in una materia così complessa.
Il primo amore di Sacks, tuttavia, fu la chimica per la quale ebbe un enorme interesse e scrisse un libro autobiografico famoso intitolato Zio Tungsteno.
Ricordi di un’infanzia chimica a cui associa i ricordi della sua infanzia.
In un capitolo di questo libro mirabile egli racconta come sia riuscito, nelle sue esperienze a riprodurre gli “alberi” metallici di cui parlano gli alchimisti.
A causa della consuetudine di associare i metalli alle divinità o ai pianeti poiché all’argento veniva associata Diana questo deposito di argento a forma di albero venne detto albero di Diana.
L’albero di Diana nacque dagli esperimenti degli alchimisti. Appare come una sorta di vegetazione su cui aleggia qualcosa di magico ma è dovuto semplicemente a una reazione di ossidoriduzione.
In una reazione di ossidoriduzione una specie si ossida ovvero perde elettroni e un’altra si riduce ovvero acquista elettroni. Quindi la reazione è costituita da due semireazioni di cui una di ossidazione e una di riduzione.
Ad ogni semireazione di riduzione è associato un potenziale di riduzione determinato sperimentalmente rispetto alla semireazione di riduzione 2 H+ + 2 e– ⇌ H2. Ad essa per convenzione detto potenziale viene assunto pari a 0.00 V a 25°C.
A ciascuna semireazione di ossidazione è associato un potenziale uguale in modulo, ma con il segno opposto, rispetto a quello associato alla semireazione di riduzione.
Una reazione di ossidoriduzione può avvenire spontaneamente se la somma dei potenziali di ossidazione e di riduzione è positiva.
Ottenimento dell’albero di Diana
Gli alchimisti ovviamente non conoscevano i potenziali di riduzione. Notarono tuttavia che ponendo l’argento in acido nitrico, dopo aver diluito la soluzione e messo un po’ di mercurio dopo un tempo di circa 40 giorni si formava l’albero di Diana.
Essi non sapevano che l’argento metallico diventava ione argento per la reazione di ossido-riduzione:
Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
e che tale reazione era spontanea visti i potenziali di riduzione delle specie coinvolte ma sapevano bene che l’argento che non si dissolve in acidi forti come HCl si dissolveva nell’acqua forte, antico nome dell’acido nitrico.
Non si sa se gli alchimisti conoscessero che la reazione per la quale si forma l’albero di Diana è:
2 Ag+ + Hg → 2 Ag + Hg2+
ma è certo che la loro dedizione e il loro amore per la sperimentazione ha costituito la rampa di lancio dalla quale potesse decollare una disciplina affascinante e coinvolgente come la chimica.
Se si vuole realizzare in laboratorio l’albero di Diana si può optare per un’altra reazione sia per ridurre i tempi ma soprattutto per la tossicità del mercurio.
Basta porre infatti un filo di rame in una soluzione di nitrato di argento. Anche in questo caso, grazie al trasferimento di elettroni avviene la formazione di argento metallico secondo la reazione:
2 Ag+ + Cu → 2 Ag + Cu2+
La presenza dello ione rame in soluzione è evidenziata dal colore azzurro sempre più intenso che la soluzione assume man mano che si forma nel corso della reazione.
