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Esta experiência permite observar o crescimento de dendrites de prata, em uma solução aquosa de nitrato de prata, levando-nos a compreender como se processa o crescimento dos cristais, de que é formada a grande maioria dos materiais de interesse tecnológico. Na realidade, os diferentes materiais metálicos usados no nosso dia a dia são constituídos por pequeníssimos cristais, geralmente de dimensões muito inferiores a 1/10 mm.

Durante a fabricação de componentes metálicos, esses materiais passam por um processo de fusão seguido de solidificação.
Como não nos é possível observar a formação de dendrites por solidificação metálica, podemos observar o crescimento dendrítico, através de uma reação de óxido-redução e por analogia visual. Durante o crescimento, se verifica uma deposição de cristais de prata (Ag0) sobre um fio de cobre (Cu0).

Por que formam cristais?
Em nível microscópico, no átomo de prata metálica, a atração entre os íons acaba produzindo aglomerados com formas geométricas bem definidas, que chamamos retículo cristalino, no qual ficam os elétrons livres, cedidos pelos respectivos átomos.
Os metais são formados por seus cátions, mergulhados em um "mar de elétrons livres"
Cristal é todo material sólido cujas partículas (átomos, íons ou moléculas) se encontram regularmente organizadas no espaço, segundo um determinado arranjo geométrico, compondo uma estrutura resistente.
No processo de cristalização, formam-se inicialmente pequenos cristais, aos quais os demais íons tendem a se agrupar. A esse processo, os químicos chamam de crescimento de cristais.
Por que ocorre crescimento de cristais?
Os pequenos núcleos microscópicos se formam porque os íons Ag+ da solução aquosa vão gradualmente passando para a forma de Ag metálico, devido à reação de óxido-redução.
Os braços se ramificam, se sub-ramificam... e assim, sucessivamente, vão crescendo e engrossando com a formação de inúmeros grãos cristalinos, normalmente de reduzidíssimas dimensões, devido às forças de atração eletrostática.
- na prática, essa interação ocorre por todo o espaço onde cargas elétricas de sinais
opostos se atraem.
Neste processo de ramificação, os braços adjacentes entrelaçam-se de modo que o crescimento de alguns cristais é limitado pelos outros.
Surge assim uma estrutura policristalina em que cada cristal resulta de um determinado núcleo.
Cada um dos cristais constituintes deste policristal é denominado de grão, sendo as interfaces entre os diferentes grãos, o limite de grão.

REAÇÃO de ÓXIDO-REDUÇÃO

Semi-reação: Cu0(s) Cu2+(aq) + 2e- E0 = - 0,34 V

Reação global: 2Ag+(aq) + Cu02 Ag0(s) + Cu2+(aq) E0 = + 0,46 V

OBS. Não representamos o ânion (NO3-) na reação porque ele não participa ativamente do processo.
- nesta reação não houve influência do íon nitrato, resultante da solubilização do sal inicial
(nitrato de prata)

Inicialmente, o cobre se encontrava na sua totalidade na forma cristalina (cobra metálico) e a prata na solução aquosa.
A reação de óxido-redução está relacionada a uma transferência de elétrons entre os átomos e íons das substâncias reagentes.
O metal Cu0 irá doar elétrons aos cátions Ag+ da solução, que sofrerão redução e se depositarão na forma de cristais metálicos.
Neste caso, o oxidante é a prata, que recebe elétrons cedidos pelo cobre, o agente redutor.
Assim, os íons Ag+ presentes na solução, ao sofrerem redução depositam-se sobre a forma de Ag metálico sobre o fio de cobre e alguns íons Cu2+ vão conseqüentemente para a solução.
a concentração de íons cobre em solução vai aumentar (o cobre hidratado tem cor azul) e, conseqüentemente, a concentração de íons prata vai diminuir.

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