lab. di chimica

5/8/2018 Lab. Di Chimica

1/30


2/30

Scirrrrruar-Io

_ II laboratorio di chimica

_ La misurazionee 1a trattazionedei dati sperimentali ..H.... . .

~PARTE. PRIMA

PARTESECONDA

Introduzione alle attivitasperimentali

81.1 Prima di cominciare. 8

8.2 La sicurezza nel laboratorio di chimica .1.3 Le principali attrezzature di laboratorio.. ..... 13

. 202.1 Grandezze e unita di misura.. 202.2 Le caratteristiche degli strumenti di misura 20

. 21. .. .. .. 22

2.3 Gli errori di misura ..2.4 Le cifre significative di una misura

Esperienze di laboratorio . .... 231 Determinazione della densita di solidi e liquidi.. ... 242 Verifica sperimentale della conservazione dena massa 273 Trasformazioniesotermiche ed endotermiche 304 Differenza tra calore e temperatura. .5 Studio dena diffusione dei gas .H .. "H ..

33....... 34

6 Diffusione in una soluzione- velocita di diffusione e temperatura 367 Osservazione dei moti brownianL . . 378 Fusione e solidificazione di una sostanza H 39

SON1AARO


3/30

Velocita di evaporazione di liquidi diversi "10 Legge di Boyle .

... " . 42.... .3..461 Legge di Charles e Gay-Lussac .

12 Separazione dei componenti di un miscuglio .... . ". 4713 Depurazione e cristallizzazione del solfato di rame ..... 5014 Precipitazione come solfato del bario presente in una soluzione .. 5215 Separazione per distillazione ..16 Separazioni mediante cromatografia... " .17 Determinazione della solubilita del cloruro di sodio ..18 Preparazione di soluzioni ".....19 Differenza tra miscugli e composti.20 Perdita e acquisto dell'acqua di cristallizzazione .....21 Determinazione delle dimensioni delle molecole

e del numero di Avogadro.......". ... 69... 72

7522 Reazioni che avvengono con sviluppo di gas.23 Reazione con consume di gas .24 Preparazione di un idrossido .. . 7625 Reazioni con formazione di precipitati caratteristici..............................726 Saggi alla perla al borace.............................................. 7927 Saggi aUa fiamma............."..... 8028 Relazione tra polarita, miscibilita e solubilita .... 8229 Studio della geometria dei legami usando palloncini

come modelli " " " " .. " 8530 Misura sperimentale della velocita di reazione.31 Influenza della natura delle sostanze reagenti

sulla veloclta di reazione.L...; ".32 Influenza della concentrazione dei reagenti

sulla velncita di reazione . "".33 Influenza della temperatura sulla velocita di reazione ..34 Influenza della presenza di catalizzatore

sulla velocita di reazione ..35 Influenza della concentrazione dei reagenti

sull'equilibrio chimico .36 Influenza della temperatura sull'equilibrio chimico .. " .37 Influenza della concentrazione degli ioni W

sull'equilibrio chimico ".. ".""""".,,",, ,,"" 9738 Preparazione di soluzioni a diversi pH e determinazionedel punto di viraggio di indicatori diversi """.""..,,",,. 99

39 Preparazione di indicatori da sostanze vegetali.i.. .." "..40 Riconoscimento del carattere acido 0 basico

di sostanze di uso comune41 L'acidlta delle piogge42 Determinazione del pH del terreno ...".43 Titolazioni acido-base.44 Determinazione dell'acidita dell'aceto45 Le proprieta delle soluzioni tampone ..

54576 0626 567

86

88

8991

92

9395

102

10 310 4106107110112


4/30

APPENDICE

46 Conducibilita elettrica di soluzioni . 11 311 57 Elettrolisi..;

4849

Scala del potere riducente dei metalli . U8Costruzione di pile . 120

124125

50 Distillazione dellegno (pirolisi di un combustibile solido)51 Preparazione del sapone .52 Determinazione della durezza di un'acqua.... 12753 Determinazione dei compost] dell'azoto nelle acque.. 129

Tabelle utilitab. 1tab. 2tab. 3tab. 4tab. 5tab. 6tab. 7tab. 8tab. 9tab. 10tab. 11

tab. 12tab. 13tab. 14tab. 15

SOVIVAR!O

Unita di misura fondamentali del Sistema Internazionale (SI).. 134Principali unita di misura derivatedel Sistema Internazionale (SI) . 134Prefissi dei multipli e sottomultipli decimali delle grandezze. 135Unita di misura non SI rna di uso comune 135Conversione delle misure di volume e capacita....... 136Densita di alcune sostanze (a a C e 1 atm) g/cm- 136Conversione delle unit a di pressione............. .... 137Conversione di unita di misura per l'energia 137Calcolo del pH di soluzioni 138Mantisse approssimate a due cifre dei primi 100 numeri 138Colori e intervalli di viraggio dei pili comuniindicatori acido-base 139Costanti di ionizzazione di acidi e basi....... ....Prodotti di solubilita Kps, a 25 C .

139140

Tabella dei potenziali standard di riduzione ....................... 141142alori di alcune costanti fisiche ...


5/30

DL LABORATORIO DI CHIMICA... PriIna di oorn trrcfar e...Prima di iniziare una qualsiasi esperienza di laboratorio, e opportuno leggerecon attenzione la sua descrizione, per comprendere il significate del procedi-rnento e per rendersi conto della scopo e delle finalita da raggiungere. Occorreinoltre prendere nota delle varie operazioni da eseguire e provvedere al mate-riale e ai reagenti occorrenti. Si raccomanda di attenersi scrupo!osamente alprocedimento suggerito nel testa 0 nella metodica e non tentare esperimentinon autorizzati.Durante !'esecuzione delle esperienze e delle esercitazioni e bene raccoglierei dati sperimentali, gJi appunti e ogni osservazione utile in un quaderno per-sonale di laboratorio.Al termine di ogni attivita di laboratorio, e opportuno compilare una relazio-ne che deve contenere, in forma sintetica, rna precisa:a. 10scopo e Ie finalita dell'esperienza. E utile riassumere brevemente Ie pre-messe teoriche necessarie per inquadrare il significato dell'esperienza;

b. Ie attrezzature, i materiali e i reagenti utilizzati per l'esecuzione dell'espe-rienza. Si deve evidenziare la portata e la sensibilita degli strumenti usati.Se si sono dovute montare particolari apparecchiature, e utile riportarneun disegno schematico;

c. la descrizione schernatica delle fasi dell'esperienza e delle operazioni ese-guite, unita alle osservazioni dei fenomeni avvenuti;

d. la raccolta organizzata dei dati ottenuti (osservazioni qualitative ej o valo-ri numerici risultanti da misurazioni). Si ricordi di indicare sempre Ie unitadi misura adoperate;. I'elaborazione e l'analisi dei dati sperimentali (calcoli sulle grandezzemisurate, compilazione di tabelle, grafici ecc.). I grafici dovrebbero essereeseguiti su carta millimetrata; e necessario specificare sempre Ie grandez-ze in esame e le loro unita di rnisura;

f. le conclusioni e le riflessioni finali sull'esperienza eseguita, in rapportoagli obiettivi prefissati.

I I ! E J La sicurezza nel laboratorio di cbdrrrrcaNorrne generali di comportarnento In laboratorio e necessario indossare il camice bianco. Gocce e schizzi divarie sostanze possono danneggiare irreparabilrnente i propri 0 gli altruiindumenti. Occorre portare gJi occhiali di sicurezza, in particolare quandosi maneggiano sostanze pericolose 0 apparecchiature di vetro.

I capelli lunghi devono essere opportunamente raccolti sulla nuca, spe-cialmente quando si lavora in prossimita di una fiamma, perche potrebbe-ro inavvertitamente incendiarsi.

Chi opera in laboratorio deve essere a conoscenza dell'ubicazione delleuscite normali e di sicurezza (l'accesso a queste ultime deve sempre esse-re mantenuto libero), della collocazione degli estintori e del materiale peril primo soccorso.

Illaboratorio deve essere tenuto pulito e in ordine. Per evitare ilrischio chesi possa inciampare 0 scivolare, gli spazi tra i banchi e in prossirnita delle

. . . . . . . . . . . . . . . . . , " - , -.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . . .PARTE PRMA - INTRODuzrONE ALL-=: ArTVTA SPERMEN"1:A.L1


6/30

ee

uscite devono essere tenuti sgombri da sgabelli, zaini ecc. e ogni spargi-mento accidentale di liquidi sui pavimento deve essere prontamente asciu-gato. In laboratorio si devono evitare gli scherzi e altri comportamenti che pos-sana essere causa di rotture di apparecchiature 0 di incidenti, Non si devemai mangiare 0 bere (per il rischio di ingerire sostanze dannose] ne fuma-re (per il rischio di provo care incendi).

Il banco di lavoro deve essere mantenuto pulito, ordinato e Iibero da ogget-ti non occorrenti per l'esperienza. Deve essere subito pulito e asciugato daqualsiasi sostanza venga accidentalmente versata. Si deve evitare diappoggiare apparecchiature, bottiglie e recipienti presso ilbordo del bancoo dove possano essere urtati inavvertitarnente, Le apparecchiature e i rea-genti devono essere riposti quando non servono piu e non lasciati suibanco di lavoro. I materiali di scarto vanno eliminati secondo le prescri-zioni del responsabile dellaboratorio.

Al termine di ogni esperienza occorre pulire e riordinare il banco e lavaree riporre 1a vetreria adoperata. Prima di lasciare il posto di lavoro control-lare che i rubinetti del gas e dell'acqua siano chiusi.

La sicurezza nel maneggiare la vetreriaLa normale attrezzatura di un laboratorio di chimica e costituita in gran parteda recipienti, strumenti e apparecchiature di vetro comune 0 di vetro specia-le, resistente alia fiamma. II vetro e un materiale fragile e non sopporta gliurti, inoltre sbaizi repentini di temperatura ne fanno dilatare 0 contrarre inmodo diverse le varie parti e possono provo care incrinature 0 rotture. Il vetroscheggiato, infine, e molto tagliente e pericoloso: piccole schegge possonoessere pericolosissime per gli occhi; percio e opportuno indossare sempre gliocchiali protettivi quando si maneggiano attrezzature di vetra.In generale, tutti gli oggetti di vetro vanno maneggiati con delicatezza e atten-zione, evitando che subiscano urti e sbalzi termici. In particolare, e benerispettare le seguenti precauzioni. Gli oggetti di vetro 0 di ceramica molto caldi non devono essere appoggia-ti direttamente sulle piastrelle del banco di lavoro, perche potrebbero sub-ire sbalzi termici e incrinarsi. E opportuno utilizzare come appoggio delmateriale isolante 0 la reticella del fornello Bunsen.

Quando si devono inserire bacchette, tubi di vetro 0 termometri all'inter-no di rivestimenti, tubi 0 tappi di gomma, si devono proteggere le manicon guanti spessi 0 con stracci, per evitare ferite conseguenti a eventualirotture. Per facilitare le operazioni di inserimento e bene Iubrificare Ie particon acqua e sapone, glicerina 0 vaselina. Durante queste operazioni sidevono indossare gli occhiali per proteggersi da eventuali schegge.

Le estrernita di tubi e bacchette di vetro tagliati di recente devono esserearrotondate mediante riscaldamento alla fiamma diretta, per evitare chepossano ferire e perche non provochino rigature nei recipienti in vetro concui vengono a contatto.

II vetro caldo non si distingue alia vista da quello freddo rna, se toccato,puo provo care ustioni dolorose. Prima di toccare recipienti 0 bacchette divetro, accertarsi che non siano stati riscaldati.

Nell'eventualita di rotture di vetreria, i frammenti non devono essere rae-colti con le mani. La vetreria rotta non deve essere gettata nei contenitoridei rifiuti cornuni, per evitare rischi di ferite al personale di pulizia, rna variposta in appositi contenitori.

PARTE PRJVA - INTRODUZONE ALLE ATTVTA SPERI\t1ENTAL


7/30

r

F ig . 1Esempio di ericheno posta sullo con-fezione di un reogente. Nella pri-mo colonna, partendo da sinistra,sana riporto te la formula e Ie co-raHeristichetisiche della sostanza eIe impurezze contenute nel prodot-to. Nella secondo colonna e indi-colo il nome dello socielo produt-trice, il nome della soslonzo (in 5linguel, e il toglio della conlezione.Nella terza colonno sana indicate,in cinque linque, Ie cororeristichedl rischio del la sostanzo e Ie pre-scrizioni di s icurezzo per i l suo im-piego e 10sua conservazione. Nel-Ia quarto colonna sana evidenti isimboli di pericclosuo.

La sicurezza nel maneggiare le sostanze chimicheLe varie sostanze chimiche che costituiscono il reagentario di un laboratoriosono conservate in contenitori di vetro, chiaro 0 scuro, 0 di plastica. Ogni COTI-fezione e dotata di un'etichetta che riporta il nome della sostanza e le suecaratteristiche. In particolare, ogni contenitore deve recare informazioni suIgrado di pericolosita della sostanza contenuta e sulle precauzioni da adottareper maneggiarla. I prodotti chimici sono classificati in base alla natura dellalora pericolosita, indicata da simboli grafici adottati a livello internazionale eda lettere, le iniziali del termine in Inglese IPig. 2)_I simboli di pericolositanon sono riportati soltanto sui contenitori dei prodotti da laboratorio, rnaanche sui ccntenitori dei comuni prodotti commerciaIi (vernici e solventi,insetticidi, prodotti domestici vari ecc.). E una buona regola di sicurezza, inlaboratorio rna anche in casa, non travasare mai un prodotto dal suo conte-nitore originale in un altro privo di una idonea etichetta.

CARLO SRBAREAGENTI 01._...,.,..~ .............~~~ "_~ __""""f_~ "", . .. .. " 7" ,, "~~ u " " ' ~ _ " ' O ' '' '' ~~.~. _u:r"~:" __"_,""J ,... . . . . ..F ~ : : : " " ' ' ' ' z . - , , - - ~ . . . ..'~" _ :> r&I. ...... ~;v1t;.tl!" 0Q . ~0'U12G1.rr-t.:a-""''ic..~~~1i;-;:::~~:;,:;~ ...,..",'0-..........-- .~.~!'


8/30

Nel maneggiare le sostanze ehimiehe usate in laboratorio e bene rieordare leseguenti regole. Prima di usare una sostanza, leggere attentamente l'etichetta del flaeone;in partieolare prestare attenzione ai simboli di perieolo e aile preserizioniantinfortunistiehe riportate su di essa (Figg. 1 e 2).

Non toeeare con le mani nude, non annusare ne assaggiare sostanze chi-miehe non conosciute. In caso di eontatto diretto con queste, lavarsi imme-diatamente con abbondante aequa. Nel maneggiare le sostanze chimiehee opportuno usare guanti monouso in lattice 0 polietilene. Per maneggiareacidi concentrati 0 sostanze corrosive usare le opportune protezioni (guan-ti e grembiule antiacido, occhiali di protezione).

Usare sempre la cappa di aspirazione quando si prelevano 0 si fanno rea-zioni con sostanze che sviluppano gas, vapori oppure fumi tossico-nocivio maleodoranti.

Le sostanze infiammabili devono essere ten ute lontane dalle fiammeaccese 0 da sorgenti di calore. Porre particolare attenzione ai liquidi cheevaporano facilmente (benzina, alcool, acetone, etere, benzene ecc.);ricordare che i vapori si diffondono se it contenitore non eben chiuso epossono infiammarsi anche a causa di una fiamma a una certa distanza,propagando il fuoco all'intero eontenitore. Non scaldare mai un liquuioinfiammabile direttamente sulla fiamma.

Nella diluizione degli acidi concentrati. in ptuticolare di acido soliorico, sideve sempre vetsare la quanti ti l di acido nel l'acqua, rna! viceversa! La dilui-zione dell'acido e un processo che libera molto calore e l'acido potrebbesurriscaldarsi e provocare peri colosi schizzi, Aggiungere l'acido all'acquain piccole porzioni, agitando e raffreddando esternamente il recipiente canacqua corrente a ogni aggiunta.

Prelevare dai recipienti dei reagenti la quantita strettamente necessariadelle sostanze occorrenti, usando una spatola ben pulita per Ie sostanzesolide, pipette con aspiratore di gomma (propipetta) 0 contagocce (benpuliti e asciutti) per i !iquidi.

Per evitare inquinamento dei reagenti e bene richiudere subito il recipien-te e fare attenzione a non scambiare itappi di contenitori di reagenti diver-si, Non rimettere mai nel contenitore la sostanza eventualmente non uti-!izzata. Dopo l'uso, i contenitori dei reagenti devono essere riposti nei loroscaffali.

I residui solidi e Jiquidi delle varie operazioni vanno versati in appositicontenitori e non nei lavandini.

La sicurezza nell'uso del forneUo Bunsen e nel riscaldamento delle sostanzeLe apparecchiature di riscaldamento possono essere a fiamma diretta (lampa-da Bunsen 0 becco Bunsen) (Fig. 3) 0 a bagno riscaldante di acqua (bagno-maria), olio a sabbia, se si vuole che il risealdamento della sostanza avvengain maniera uniforme e graduale. Per sostanze infiammabili si usa no apparec-chi di riscaldamento elettrici come piastre riscaldanti, mantelli di riscalda-mento, bagnomaria elettrici ece.II riscaldamento di piccole quantita di liquido puo essere effettuato in provet-ta, direttamente sulla fiamma della lampada Bunsen; in questa caso e oppor-tuno operare cautamente come segue: la provetta deve contenere poco liqui-do (meno di un quarto) e deve essere retta con l'apposita pinza, la fiammadeve essere bassa e leggermente ossidante, Si agita la provetta sulla fiamma,facendo attenzione che l'imboccatura non sia diretta verso di se 0 verso altre

PARTE PRI'V1A - INTRODUZIQNE ALLE ATTIVITA SPERIMJ;:NTALl


9/30

Nel maneggiare le sostanze chimiche usate in laboratorio e bene ricordare Ieseguenti regole. Prima di usare una sostanza, leggere attentamente l'etichetta del flacone;in particolare prestare attenzione ai simboli di peri colo e aile prescrizioniantinfortunistiche riportate su di essa (Figg. 1 e 2).

Non toccare con Ie mani nude, non annusare ne assaggiare sostanze chi-miche non conosciute. In caso di contatto diretto con queste, lavarsi imrne-diatamente con abbondante acqua. Nel maneggiare Ie sostanze chimichee opportuno usare guanti monouso in lattice 0polietilene. Per maneggiareacidi concentrati 0 sostanze corrosive usare le opportune protezioni (guan-ti e grembiule antiacido, occhiali di protezione).

Usare sempre la cappa di aspirazione quando si prelevano 0 si fanno rea-zioni con sostanze che sviluppano gas, vapori oppure fumi tossico-nocivio maleodoranti.

Le sostanze infiammabili devono essere ten ute lontane dalle fiammeaccese 0 da sorgenti di calore. Porre particolare attenzione ai liquidi cheevaporano facilmente (benzina, alcool, acetone, etere, benzene ecc.);ricordare che i vapori si diffondono se il contenitore non eben chiuso epossono infiammarsi anche a causa di una fiamma a una certa distanza,propagando il fuoco all'intero contenitore. Non sealdare mai un liquidoinfiammabile direttamente sulla fiamma.

Nella diluizione degli acidi concentrati, in panicolare di acido soliorico, sideue sempre uersare la quantita di acido neli 'acqua, mai viceversal La dilui-zione dell'acido e un processo che libera molto calore e l'acido potrebbesurriscaldarsi e provocare pericolosi schizzi. Aggiungere I'acido all'acquain piccole porzioni, agitando e raffreddando esternamente il recipiente conacqua corrente a ogni aggiunta.

Prelevare dai recipienti dei reagenti la quantita strettamente necessariadelle sostanze occorrenti, usando una spatola ben pulita per le sostanzesolide, pipette con aspiratore di gomma (propipetta) 0 contagocce (benpuliti e asciutti) per i liquidi.

:. Per evitare inquinamenta dei reagenti e bene richiudere subito il recipien-te e fare attenzione a non scambiare i tappi di contenitori di reagenti diver-si, Non rimettere mai nel contenitore Ia sostanza eventualmente non uti-lizzata. Dopo l'uso, i contenitori dei reagenti devono essere riposti nei loroscaffali.

I residui solidi e liquidi delle varie operazioni vanno versati in appositicontenitori e non nei lavandini.

La sicurezza nell'uso del fomello Bunsen e nel riscaldamento delle sostanzeLe apparecchiature di riscaldamento possono essere a fiamma diretta (lampa-da Bunsen 0 becco Bunsen) (Fig. 3) 0 a bagno riscaldante di acqua (bagno-maria), olio 0 sabbia, se si vuole che il riscaldamento della sostanza avvengain maniera uniforme e graduale. Per sostanze infiammabili si usano apparec-chi di riscaldamento elettrici come piastre riscaldanti, mantelli di riscalda-mente, bagnomaria elettrici ecc.II riscaldamento di piccole quantita di liquido puo essere effettuato in provet-ta, direttamente sulla fiamma della lampada Bunsen; in questa caso e oppor-tuna operare cautamente come segue: la provetta deve contenere poco liqui-do (men a di un quarto) e deve essere retta con l'apposita pinza, la fiammadeve essere bassa e leggermente ossidante. Si agita la provetta sulla fiamma,facendo attenzione che l'imboccatura non sia diretta verso di se 0 verso aItre


10/30

F ig . 3La piu cornune e versatile appa- !recchicturo di laboratorio per il ri- :scaldamento delle sostanze e il bru- iciatore Bunsen. La rotaziane del rn o - .nicotto farota 0110 bose del brucia- itore permette di regolare l 'oHlusso :cell'orio 0 11 0 co mb us fio ne e con es- !so 10qualito della hornrno. !

persone ..Appena si raggiunge l'ebollizione delliquido, si deve scostare la pro-vetta dalla fiamma.

mantello esterna______________zona ossidantezona riducenteantello interno~

manicotto con foro~ d'ingresso per l'aria

Prima di accendere la fiamma Bunsen, accertarsi che non vi siano sostan-ze infiammabili nelle vicinanze ..In particolare, evitare la vicinanza a con-tenitori di prodotti volatili, come alcool, acetone, etere, benzina ecc.,. Accendere il bruciatore Bunsen con prudenza, tenendo il viso lontanodalla traiettoria della fiamma: non aprire completamente il rubinetto diregolazione del gas, chiudere la ghiera per l'entrata dell'aria e avvicinareil fiammifero lateralmente all'estremita superiore del cannella.

II bruciatore Bunsen deve essere tenuto acceso solo per il tempo necessa-rio all'uso. Se ci si allontana momentaneamente, occorre rendere la fiam-rna visibile e luminosa ruotando opportunamente la ghiera per l'entratadell'aria.

Non riscaldare ttiai un recipienie chiuso. L'aumento di pressione all'inter-no del recipiente, causato dal riscaldamento, potrebbe far saltare il tappoe fare fuoriuscire violentemente ilcontenuto; si potrebbe verificare anche10scoppio del recipiente.

A menD di non avere ricevuto preventive istruzioni, non riscaldare mai unasostanza non conosciuta, ne tanto meno portarla a diretto contatto con lafiamma.

NOll guardare mai all'interno di un recipiente mentre viene riscaldato. Quando si riscalda una sostanza in provetta, servirsi dell'apposita pinzaper tenere la provetta .

..................................... _ _......... .......................... . .PARTE PRiVA _ INTROO-UZTONE ALLE ATTVTA SPER.MENTALl


11/30

Le principali attrezzature di laboratorioLa vetreriaGran parte dell'attrezzatura eomunemente usata nei laboratori di chi mica e divetro. Si tratta in genere di vetro neutro, al borosilicato (earatterizzato dallapresenza di circa il 13% di BZ03) , indieato con i marehi commerciali di Pyrex,lena, Duran ecc., dotato di una buona resistenza meeeaniea e ehimiea e di unbasso eoeffieiente di dilatazione termiea, che 10 rende relativamente resisten-te agli sbalzi termiei e adatto al il riscaldamento diretto.La vetreria comune eomprende diversi tipi di eontenitori e di sempliei attrez-zature per Ie operazioni di base. Ieontenitori sono in genere eostruiti in diver-se misure, con differenti capacita. Talvolta i reeipienti riportano alcune tacchecon un'indicazione approssimativa del volume.

Becher (0 beaker) 0 bicchieriSono recipienti cilindrici a fondo piano, di capacita che varia da 25 a 1000 m!.Servono per risealdare e mescolare liquidi e soluzioni, per evaporazioni, pre-cipitazioni, decantazioni e filtrazioni.BeuteSono recipienti di forma tronco-coniea, con fonda piano e collo largo 0 stret-to, di capacita variabile da 25 a 1000 m!. Servono per raceogliere liquidi di fil-trazione e per riscaldare liquidi limitanda le perdite per evaporazione. Lebeute codate, di vetro pili spesso, sana datate di un tubo laterale che con-sente loro di essere collegate a una pompa aspirante. Servono per eseguire fil-trazioni sotto vuoto.Provette a tubi da saggioSono tubicini in vetro sottile, ehiusi a un'estrernita, Si usana per prove su pic-cole quantita di sastanza.Le provette da centrifuga hanna il fonda di forma leggermente tronco-coni-ca, sono di vetro pili grosso (non resistente alia fiamma direttal) 0 di plasti-ca. Servono per la separazione rapida di un precipitata dalla sua soluzionemediante centrifugazione. Possono essere riscaldate a bagnomaria in bechermuniti di apposito cestello.Palloni 0 matracciSono recipienti di forma sferiea, con eollo lungo e fonda piatto, di diversecapacita, Hanno un uso simile a quello delle beute. Ipalloni per distillazionehanno fondo sferico e colla lunga e possono essere dotati di un tubo lateraleper il collegamento can un refrigerante per la distillazione (palloni cadati).ImbutiGli imbuti a gambo corto e relativamente largo, di varie misure, servano pertravasare i liquidi. Gli imbuti a gambo lungo e stretto servono per le filtra-zioni.Gli imbuti separatori sono chiusi in alto per mezzo di un tappo di vetro sme-rigliato e sui gambo portano un rubinetto. Servo no per separare liquidi nonmiseibili che si stratificano nel reeipiente. Quando si fa seendere il Jiquidoattraverso il rubinetto, oecarre aprire il tappa smerigliata, per evitare che lapressiane atmosferica impedisca la fuoriuscita delliquido.

SPERlVIENTAL


12/30

F ig . 4Essiccatori.

.'etrini da orologioSono vetrini concavi, di diverse misure, utilizzati per coprire becher 0 capsu-le 0 come recipienti per piccole quantita di sostanza solida.EssiccatoriSana contenitori a pareti malta robuste, muniti di coperchio che si appoggiaa un bordo smerigliato. La giunzione smerigliata tra l'essiccatore e il suocoperchio va ricoperta con un sottile strato di grasso al silicone per realizza-re una perfetta tenuta all'aria. Nella parte inferiore del recipiente, sotto unapiastra forata di porcellana, sono poste sostanze igroscopiche, che sottraggo-no l'umidita dell'ambiente (silica gel, CaCIl 0 HlS04 concentrato). Servono peressiccare Ie sostanze e conservarle fuori del contatto can l'aria. In alcuniessiccatori, it coperchio e munito di un rubinetto che puo essere collegato auna pompa aspirante, in modo da creare all'interno del recipiente una bassapressione che favorisce la perdita di umidita delle sostanze.

~" " ' "

' \RefrigerantiSono costituiti da un condotto in vetro di varia forma (tubolare, a spirale, abolle ecc.) avvolto da un rivestimento nel Quale e fatta circolare acqua cor-rente. Servono per raffreddare i vapori in modo da farli condensare. Fannoparte integrante delle apparecchiature per la distillazione.

La vetreria per misure di volume

Fig . 5 :Velreria graduoto: un becher, un ci- :lindro e uno burotto. .

buretta da 50 mlcon unagraduazioneogni 0,05 ml(0,05 ml )

cili ndro da 50 mlgraduatoin millilitri ;;====i volon delle misuresana Ionlani dol volore vera, epoco precisa, perch> valori so-no oispersi.

I,

lia)-

a)-te

I e

indica la nproducibilita di una serie di misure ed e tanto maggiore quanta pilii valori di diverse misure della stessa quantita sono vicini tra loro (Fig. 11).Laccuratezza indica 10scarto tra ilvalore misurato 0 determinato e il valorevero.

a b e

E I D Gli errori di IllisuraQualunque determinazione sperimentale di una grandezza, per quanta con-dotta con gli accorgimenti pili appropriati e gli strumenti pili perfezionati, esempre accompagnata da un certo errore, quindi le misure sana sempre limi-tate da un grado di incertezza. Le incertezze possono derivate da errori acci-dentali, dovuti a vari fattori non identificabili e definibili, oppure da errorisistematici, dovuti a errate procedure nella misurazione 0 a difetti degli stru-menti. In generale, per esprimere l'intervallo di incertezza della misura M diuna grandezza si usa l'espressione:

M ~ (a I'l.a)udove a indica ilvalore della misura, ~a indica l'incertezza della misura, in pilie in meno rispetto al valore misurato, e u e il simbolo dell'unita di misura.Nel caso in cui si abbia un'unica misura effettuata con un determinato stru-mento, l'incertezza (0 errore) della misura puo essere considerata corrispon-dente alla sensibilita della strumento. Questo errore e definito errore assolu-to 0 errore massimo. II valore delle misure e lerrore assoluto devono avere1 0 stesso numero di cifre decimali. Per esernpio, se nella pesata di una massacon una bilancia la cui sensibilita e di 0,02 g, si legge it valore di 1,34 g, sideve scrivere: misura massa ~ (1,34 0,02) g.Per ridurre al minimo gli errori, si usa ripetere pili volte la misurazione dellagrandezza in esame con 10 stesso strumento 0 con 10 stesso metoda ed effet-tuare poi la media dei valori ottenuti (somma dei valori divisa per il nume-ro delle misurazioni). II risultato viene indicato come data media ed e consi-derato pili significativo di ogni singolo dato, perche compensa, almena inparte, gli errori accidentali che avvengono certe volte per difetto e altre perIn una serie di misure, l'errore assoluto corrisponde alla meta della differen-za tra il valore pili grande e quello pili piccolo delle misure. II risultato dellemisurazioni e espresso in questo modo:

valore misura ~ (valore medio :t errore assoluto) u P R , ~ A _ ' N T ~ ~ R ~O : ~ D ; ; U ; Z ; ~ ; ' ~ O ;~ N ; ; E ; ~ A L ; ; L ~ E ~~ ; ~ ; ~ ~ ; S ~ ; P ; ; E ~ ;R ; ; I ~ ~ E N T A L '


20/30

II rapporto tra I'errore assoluto e iIvalore media delle misure e l'errore rela-tivo, che da informazioni su quanto l'errore assoluto incide in proporzione alvaJore della misura. E pili significativo riferirsi all'errore relativo percentua-le che esprime Ja percentuale dell'errore compiuto in relazione al valore dellagrandezza in esame.

errore assolutoerrore relativo = ---;----;-:--valore medio

1 o z errore assoluto x 100errore re anvo 70 = I diva ore me 10In una serie di pili misurazioni della stessa grandezza, la differenza tra il vale-re di un singolo dato sperimentaJe e il valore medio della serie e detto devia-zione 0 scarto. Una misurazione e tanto pili precisa quanto pili piccole sonole deviazioni. Per confrontare la precisione di una serie di dati si fa riferi-mento alla deviazione media (media di tutte le deviazioni della serie) meglio alia deviazione media relativa % che esprime la percentuale delladeviazione media in rapporto al valore medio della grandezza in esame.

E J I I Le cifre significative di una rrris u ra.Se uno strumento e in grado di apprezzare un certo numero di decimali, que-sti devono essere sempre scritti, anche quando il Joro valore e zero, permostrare che la grandezza e stata stimata con quella precisione. Per esernpio,se una bilancia puo apprezzare i centesimi di grammo e l'oggetto pesa esat-tamente 5 g, si deve scrivere 5,00 g.Sono definite cifre significative la prima cifra incerta di una rnisura e tutte Iecifre certe alla sua sinistra, fino all'ultima cifra diversa da zero. Gli zeri com-presi tra cifre diverse da zero contano come cifre significative.Esempi: 502 (3 cifre significative); 5,02 (3 cifre s.); 10,005 (5 cifre s.).Gli zeri che precedono la prima cifra significativa in un nurnero decimale noncontano come cifre significative. Esempio: 0,000025 (2 cifre s.).Gli zeri alia fine di un numero decimale sana significativi. Esempi: 5,00 (3cifre s.); 10,0 (3 cifre s.)Quando si eseguono dei ca1coli con le rnisure sperimentali, il risultato nonpuo avere un grado di precisione maggiore di quello della misura pili incerta,perche e condizionato dallo strumento rneno sensibile, cioe da quello che per-mette di definire il minore numero di cifre decimali.[] risultato di una addiziotie 0 sotttazione tra misure deve avere 1 0 stessonumero di cifre decimali della misura che ha il minor numero di decimali. IIrisultato di una moltiplicazione 0 di una divisione tra misure deve avere tantecifre significative Quante quelle della misura che ne ha meno.Arrotondamento delle cifreLe cifre superflue devono essere eliminate eseguendo un arrotondamentosecondo le regole:- se la cifra da eliminare e minore di 5, la cifra che precede resta invariata;- se la cifra da eliminare e 5 0 maggiore di 5, si aumenta di 1 units Ja cifrache la precede.

PAJ~TF.. r--Rl\IIA - rNTRODUZONE ALLE SPERIIV1ENTALJ


21/30

ESPERIENZA n. 1DETERMINAZIONE DELLA DENSITADI SOLIDI E DI LIQUIDI

Introduzione La densita di una sostanza e la quantita di materia presente in una data unitadi volume. E una gmndezza iniensiva, cioe non dipende dalla quatuita disostanza considerata, percio il suo valore e costante per qualsiasi corpo, gran-de a piccolo che sia, di una stessa sostanza. II valore della densiia e data dalrapporto tra la massa e ii volume di un corpo (d =m/v) e la sua determine-ziotie sperimeniale e possibile misurando la massa e il volume di un campio-ne di una data sostanza.La massa del campione e misurata mediante la bilancia. Se if campione e unsolido di forma regolare, il suo volume puo essere calcoiato dopa aveme misu-rata le dittiensioni can un righello a con un calibro. II volume di un campiotiedi forma irregolare pui: esseredeterminate misuraruio ia quantita di acqua chesposta quando vi e immerse. II volume dei liquidi e misuraio con un cilindtograduato a can una buretta.

Scopo dell'esperienza Determinare la densita di diversi materiali. Esercitarsi nelle tecniche di pesa-ta, misurazione di volumi con strumenti graduati, misurazione di grandezzelineari, Esercitarsi nella costruzione di tabelle di dati sperimentali e di grafici.Calcolo deLl'errore relativo e percentuale.

l1li Detenninazione della densita di solidiAttrezzature e materiali Bilancia tecnica di sensibilita 0,1 gCilindri graduati (SOml) 0 buretta da SOmI

Righello, calibroSerie di 3-5 campioni di diverse dimensioni di vari materiali (per esempio vitie dadi di differenti misure, sassolini, pezzetti di bacchetta di vetro, matassinedi filo metallico ecc.). Si possono approntare alcune serie di campioni cilin-drici di varie misure di metalli diversi (ferro, acciaio, ottone, alluminio ece.)segando pezzetti di diversa lunghezza da tondini di 1 cm di diametro, reperi-bili in ferramenta.

Sicurezza Nell'introdurre i campioni nel eilindro 0 nella buretta, inclinare leggermentetali recipienti affinche il campione non cada violentemente suI fondo, provo-cando la rottura del vetro.

Procedimento : 1) Misurare alla bilancia la massa di ciascun campione di una serie di un datornateriale.

2) Determinare il volume di ciascun campione.La determinazione e eseguita misurando il volume di acqua sollevato darcampione dopo Ia sua introduzione in un recipiente. Si puo utilizzare un cilin-dro graduato 0 meglio, se Ie dimensioni dei campioni 10 permettono, unaburetta, in cui e possibile apprezzare 1/10 di rnl.Si riempie il cilindro 0 la buretta a meta con acqua e si prende nota dellaIettura del volume.Si introduce nel recipiente, con attenzione e senza sollevare schizzi, ilprimo campione della sene .

.............................................. , , , . . . . . . . . . . . . . . . . . - .PARTE SECONDA - ESPER~ENZE 01 LABOR_ATQRJO


22/30

Si legge il volume raggiunto dall'acqua. La differenza can la lettura prece-dente corrisponde al volume del campione (NOTA: nella buretta 10 zerodella graduazione e in alto, percio il volume del campione e data dal volu-me iniziale meno quello finale).Si introducono successivamente, uno alla volta, gli altri campioni dellaserie, rilevando sempre la differenza tra due successive letture di volume.

1 Se i campioni hanno forma regolare (per esempio sono cilindretti metallici) e. possibile anche effettuare la misurazione delle loro dimensioni con un calibroe calcolare il volume. Questa dato pub essere confrontato con quello ricavatodallo spostamento dell'acqua,

Elaborazione : Per ogni serie di carnpioni, si compila una tabella con i dati sperimentali:e analisi dei dati .

Serie n . campioni di .Volume

[ r n l ]Rapporto m/v

(9/ml)Numerocampione

Massa(9 )

2345

- su un foglio di carta millimetrata si costruisce un grafico in cui i valori inordinata rappresentano Ie masse (in g) dei carnpioni e quelli in ascissa nerappresentano ivolumi (in m!);

- si riportano sui grafico i dati delle tabelle; per ogni campione di una seriesi traccia un punto 0 un circoletto in corrispondenza dell'intersezione trailvalore della massa e quello del volume;

,- con un righello si cerca di tracciare una retta che, partendo dall'originedegli assi, incontri tutti i punti, a almeno passi alla minima distanza dalmaggior numero di essi. A causa degli errori sperimentali e possibile che ipunti non si trovino tutti perfettamente su una retta.

La retta mostra la proporzionalita diretta tra massa e volume: m =V x costan-te, cioe

m/V '" costante '" densita- Si procede nello stesso modo can i dati relativi alle serie di campioni dellediverse sostanze, ottenendo Ie rette che rappresentano le diverse densita.Si possono riportare tutti i dati sullo stesso grafico, usando un colore diver-so per ogni retta. L'inclinazione delle rette dipende dalla densita dei mate-riali: tanto maggiore e l'angolo che queste formano con l'asse delle ascis-se, tanto maggiore e la densita del materiale.

- Per determinare il valore medio della dens ita misurata sperimerrtalmente,si prende un punto qualsiasi sulla retta (diverso dai punti ricavati speri-mentalmente) e si trovano sugli assi i corrispondenti valori di massa evolume. II rapporto d =m/v tra questi valori rappresenta la densita mediadel materiale.

PARTES:ECCJNDA- ESPERENZE nI LABC>RATOR.lC>


23/30

Calcolo dell'errore ' Conoscendo il valore teorico della densita del materiale si puo calcolare l'er-percentuale : rare E compiuto nella determinazione:

E=valore reale - valore trovatoe il valore pereentuale di tale errore:

E : valore reale =E% : 100EE % = --,----:--- X 100valore reale

I risultati complessivi dell'esperienza sono riassunti in una tabella:Moteriole d Irovota d reale Errore Errore %

A: .B :c: .D: .

D E I Deterll1inazione della densita di liql.lidiAttrezzature Bilancia tecnica di precisione 0,1 g

Cilindri graduati (100 ml) 0 buretta da 50 m!Becher da 400 ml

Materiali . Liquidi puri 0 soluzioni di uso comune (acqua, acqua e sale, vino, olio ecc.)Procedimento : - Pesare ana bilancia la tara di un becher da 400 ml vuoto.

- Mediante cilindro graduate 0 buretta versare nel becher 100 ml esatti delliquido in esame.

- Pesare ilbecher e calcolare la massa delliquido (massa liquido =pesata - tara)- Aggiungere altri 100 ml esatti di Jiquido e pesare nuovamente. Sottraendola tara si ottiene la massa di 200 ml di liquido.

- Aggiungere altre aliquote di Jiquido e trovare ogni volta la massa del volu-me totale raggiunto.

- Compilare la tabella:Liquido in esame ..

Volume liquido v( m i l

Massa l iquido m(g )

Densito liquido m/v(g/ml)

1 0020030040 0

Elaborazione i Costruire un grafico procedendo come nell'esperienza precedente.e analisi dei dati :Calcolo dell'errore i Procedere come illustrato precedentemente.

percentuale :. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .PART,': SECONDA - ESPERENZE D LAaORA""rORO


24/30

:Esperienza n. 2:VERI FICA SPERIMENTALE DELLAi CONSERVAZIONE DELLA MASSA

Scopo dell'esperienza : Verificare la legge di conservazione di massa, accertando che, durante alcune: semplici trasformazioni fisiche e chimiche, la quantita complessiva di mate-: ria rimane costante, ovvero che la somma delle masse iniziali delle sostanze. che si trasformano e uguale alia somma delle masse finali.: Osservazione qualitativa di a1cune trasformazioni fisiche e chimiche.

Attrezzature i Bilancia tecnica con sensibilita 0,01 g: Beute da 250 ml con tappo di gomma, Becher da 250 ml. Bacchetta di vetro: Vetrino da orologio: Palloncino di gomma1 Provetta piccola 0 flacone da medicinali

Materiali e reagenti . Ghiaccio in cubettii Zucchero in zollette: Pastiglie effervescenti di Alka-Seltzer 0 altri prodotti.: Ioduro di potassio KIi Nitrato di piombo Pb(N03 )2

Ell Conservazione della rrra.s sa duranteilprocesso fisico di fusioneProcedimento . - Mettere alcuni cubetti di ghiaccio in una beuta. Chiudere la beuta con

: tappo di gomma e pesare. Annotare la pesata (pesata 1).i-Quando tutto il ghiaccio si e sciolto, asciugare l'esterno della beuta sulla: Quale si e condensata l'umidita atmosferica, e pesare. Annotare la pesata: (pesata 2).: - Confrontare Ie due pesate.

fB Conservazione della rrra s s.a duranteilprocesso fisico di soluzioneProcedimento : - Riempire una beuta con acqua fino a circa meta. Porre sull'imboccatura

della beuta un vetrino da orologio con una 0 due zollette di zucchero.Pesare e annotare la pesata (pesata 1).

- Fare cadere Ie zollette nell'acqua della beuta e farle sciogliere agitando labeuta (prestare attenzione a non fare uscire spruzzi d:acqua). Quando 1 0zucchero e completamente sciolto, pesare nuovarnente la beuta insieme alvetrino vuoto (pesata 2).

- Confrontare Ie due pesate .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Pl"tt.RTESECONDA - ESPERIENZE O LABORATORO


25/30

BJ Conservazione della rrraasa nelle reazionichtrnrche in cui si forrna un prodotto gassoso

Procedimento Spezzare in quattra parti uguali una pastiglia effervescente.

F ig . 1 20 1 La reazione avviene can dis- .

persiane della CO " si registro :una diminuzione del la massa. .

b] La reaziane awiene senza dis-persione della CO" 10 massacomplessiva rimane costcnte.

a- Porre sui platte della bilancia una beuta con 100-150 ml di acqua e, accan-to, due pezzetti di pastiglia. Annotare la pesata (pesata 1).

- Fare cadere nella beuta i due frammenti di pastiglia, senza sollevare spruz-zi. La beuta e aperta e ilgas sviluppato dalla reazione (anidride carboni-ca) si disperde nell'aria.

- Quando l'effervescenza e cessata, pesare nuovamente la beuta (pesata 2).- Confrantare le due pesate.b- Porre sulla bilancia una beuta con 100-150 mi di acqua e, accanto, altri duepezzetti di pastiglia e il palloncino di gomma. Annotare la pesata (pesata 1).

- Fare cadere nella beuta i due frammenti di pastiglia, senza sollevare spruz-zi e chiudere rapidamente l'imboccatura della beuta col palloncino. II gassviluppato riempie il palloncino e non si disperde.

- Quando l'effervescenza e cessata, pesare nuovamente la beuta (pesata 2).- Confrontare le due pesate.a)

Conservazione della rnasaa nelle reazionichillliche in cui si for'rrra un precipitatoProcedimento . Preparare, in due becher da 200 rnl, le soluzioni di ioduro di potassio KI e di

: nitrate di piombo Pb(N03)l. (A circa 100 ml di acqua si aggiunge una spato-la della sostanza e si agita con bacchetta di vetro fino ache la soluzione e lim-pida.)- Versare in una beuta la soluzione di ioduro di potassic. Riernpire una pro-vettina a un flacone con la soluzione di nitrate di piombo e porlo all'in-terno della beuta in modo che rimanga in piedi (si puc sospenderJo a unfilo trattenuto dal tappo della beuta). Chiudere la beuta, pesare e annota-re la pesata (pesata 1).

- Indinare la beuta in modo che il contenuto della pravettina fuoriesca evenga a contatto con la soluzione di iodura di potassio. Al contatto delledue soluzioni si osserva la formazione di una sostanza gialla insolubile(precipitato). Dalla reazione si e formato ioduro di piornbo Pbl., un com-posto insolubile in acqua.

- Pesare nuovamente e annotare (pesata 2).Confrontare Ie due pesate.

PARTESECONI:>A- ESPEAJENZED l.".A_.BORAT~RIO


26/30

Elaborazione Raccogliere i dati sperimentali in una tabella:e analisi dei dati

E 1 i f' N M' . . I M f' I Variazionespenenza res ormozrone ole assa IOIZIO e 9 ossa mo e 9 di1 massa 9

2.12.22.3

Fusione ghiaccioSoluzione solidoReazione con a .sviluppo digas b .

2.4 Reazione conformazione di ppt

Conclusioni In base a quali osservazioni si puo stabilire ehe Ie trasformazioni avvenutenelle Esperienze 2.1 e 2.2 sana processi fisici mentre quelle delle Esperienze2.3 e 2.4 sana reazioni chimiche?In che modo si potrebbe verificare che nelle Esperienze 2.1 e 2.2 non si sanaverifieati eambiamenti delle sostanze iniziali?

PAR-F S"F-:CCNOA - ESPERENZE OT LABCJRATORO


27/30

_ ri Esperienza n. 3i TRASFORMAZIONI ESOTERMICHE

ED ENDOTERMICHEIntroduzione ! Molte trasiormazioni iisiche e chimidie avuengono can scambio di calore con

: l'ambierue circostonte.: Quando le sostanze [uioli di una trasjonruuiotie hanna eomplessivamente, eneigia minore delle sostanze iniziali, I'energia eccedente e eeduta sotto forma! di colore all'ambiente, che subisce quindi un riscaldametito. Al contrario, se i, prodotti della trasiormazione hanna enetgia superiore aile sostanze iniziali,l'eneigia per Lalora formazione e sottratta all'ambiente circostante, die S 1 raf-: fredda.: Un processo fisico 0 ehimieo ehe avviene can emissione di energia sotto: forma di calore e detto esotermico. Un processo fisico a chimico che avviene, con sottrazione di calore dall'arnbiente esterno e detto endotermico.Quando un solido 5iscioglie in acqua, si ha assorbimento di energia occorrenteper Laseparazione e iiberazione delle sue particelle. Una volta che queste sonolibere, tendono a legarsi piii 0 metio fortemente alle patticelle dell'acqua (idra-taziotie) e La[ormazione di questi legami Libera enetgia (energia di idratazio-ne). IIprocesso cottiplessivo di soluziotie e idratazione di una data sostanza eesotermico 0 endotermico a seconda die l'energia liberata dall'idratazione siasuperiore 0 inieriore a quella assorbita dalla disgregazione del solido.

Scopo dell'esperienza ! Verifieare ilcomportamento termico di alcune trasformazioni fisiche (proces-. si di soluzione di sostanze) e trasformazioni chirniche (reazioni tra soluzioni, di sostanze diverse).

Attrezzature : Termometro con sensibilita 0,5 C, con intervallo 10-100 C: Alcuni beeher da 250 ml, Bacchetta di vetro! Matracci tarati da 100 ml. Cilindri graduati da 50 e 100 ml! Pipetta graduata da 10 ml

Materiali e reagenti : Idrossido di sodio solido (in gocce) NaOH! Nitrate di ammonia NH.N03! Cloruro di ammonia NH.CIi Nitrito di sodio NaN02: Cloruro di sodio NaCl: Ossido di calcic CaOBicarbonato di sodio NaHC03Soluzione di acido cloridrico concentrato HClAcido acetico puro CH3COOHAcqua distillata

Sicurezza : Usa di sostanze caustiehe e acidi. Evitare il contatto con la pelle e in partico-! lare con gli occhi. Si raccomanda l'uso di occhiali di protezione.

PARrrE SECONOA _ES.i?IER.~EN:.z;:E DJ LABQRATORIO


28/30

.. COllportalllento te-r rrric.o di processi fisicidi soluzione di sostanzeProcedimento - Pesare alia bilancia tecnica Ia quantita di sostanza solida indicata per 10 0

ml eli acqua:Sostanza Formula 9

ldrossido di sodio NaOH 4Nitroto di ammonio NH,N03 8Cloruro di ammonio NH,CI 6Cloruro di sodio NaCI 6Ossido di calcio CoO 6Nitrito di sodio NaN02 6

Bicorbonoto di sodio NaHC03 10

Per ciascuna delle sostanze pesate, porre in becher 10 0 ml di acqua distil-lata, agitare con un termometro e annotare la temperatura (T iniziale).

- Aggiungere la sostanza solida preeedentemente pesata e agitare con bae-chetta di vetro. (ATTENZIONEl La soluzione di NaOH e fortemente eau-stiea: evitare spruzzi e contatto.)

- Quando il solido si e seiolto eompletamente leggere e annotare la tempe-ratura (T finale).

I JE I COllportalllento terlllico di alcune reazionichillliche tra soluzioni di sostanze diverseProcedimento Preparare le seguenti soluzioni.(ATTENZIONEl Si tratta di sostanze eaustiche e pericolose: maneggiarle con

cautela ed evitare il eontatto.)a. Soluzione di acido cloridrico HCI: prelevare con pipetta 16 ml di soluzio-ne di Hel concentrato, versarli in matraccio tarato da 100 ml (0 in cilindrograduato da 100 ml) pieno di acqua per circa 1/3, meseolare e poi aggiun-gere acqua distillata fino al volume di 100 m!.

b. Soluzione di acido acetico CH,COOH: prelevare con pipetta 12 ml di solu-zione di acido acetico concentrato, versarli in matraceio tarato da 100 ml(0 in eilindro graduate da 100 ml) pieno di acqua per circa 1/3, mescola-re e aggiungere acqua distillata fino al volume di 100 m!.

c. Soluzione di idrossido di sodio NaOH: pesare 8 g di NaOH solido, versar-li in matraccio tarato 0 eilindro graduato da 100 ml, pieno di acqua percirca 1/2, sciogliere e poi aggiungere acqua fino al volume di 100 ml, agi-tando cautamente.

d. Soluzione di bicarbonato di sodio NaHC03: pesare 8 g elibicarbonato soli-do, versarli nel cilindro graduato pieno di acqua per circa 1/4, sciogliere eaggiungere acqua fino al volume di 50 ml, agitando cautamente con bac-chetta di vetro.

N.E.- Prima eliusare le soluzioni occorre attendere che la lora temperatura sistabilizzi a temperatura arnbiente.- Per ogni prava, porre in becher 50 ml della prima soluzione, agitare col ter-mometro e annotare la temperatura (T iniziale).

- Aggiungere con cilindro graduato 50 ml della seconda soluzione, agitarecol termometro e annotare la temperatura raggiunta (T finale).

PARTE SECONDA - ESPERJE"NZE DI L.A.HC>R_.A_TORIC>


29/30

1. I soluzione: a (acido c!oridrico) + II soluzione: c (idrossido di sodio)2. I soluzione: b (acido acetico) + II soluzione: c (idrossido di sodio)3. I soluzione: a (acido c!oridrico) + II soluzione: d (bicarbonate di sodio)

Elaborazione Per ogni prova eseguita, riportare nella tabella le temperature iniziali e finalie analisi dei dati registrate e calcolare la differenza l1T = Tf - Ti. Valori positivi di tale diffe-

renza corrispondono a trasformazioni esotermiche, valori negativi a trasfor-mazioni endotermiche.

N. Sostanze Processo Fisico T iniziale T finale Differenzaesperienzo utilizzote 0 chimico Ti Tf AT = Tf - Ti Osservozioni( 0 C ) ( 0 C ) (D C )1 . .2 .3 .

.................. . "." ". . ' .

PARTE 5ECONDA - ESPERE~ZE ~J LAHORA_TC>RIC>


30/30

Esperienza n. 4DIFFERENZA TRA CALOREE TEMPERATURA

Introduzione ! I I calore e un {lusso di energia termica da un corpo piii caldo a uno meno caldo, dovuto al [atto che le particelle che hanna maggiore etiergia cinetica la: trasmettono a quelle a energia piii bassa con cui vengono a contatto. Uenergia c ine ti ca cotnplessiva di tutti i movimenti disordinati delle particel le e l'enetgia. temr.ica di un corpo. La temperatura di un corpo e il valote medio dell'ener-: gia posseduta dalle sue particelle. E tanto maggiore quanto piii le particelle "si: agitano" mediamente, ma non dipende dal loro numero.

Scopo dell'esperienza Verificare la differenza tra calore e temperatura.Attrezzature Fornello Bunsen 0 fomello elettrico

Termometro con sensibilita 0,5 C, con intervallo 10-100 CBecher da 500 mli OroJogio

Materiali e reagenti . Acqua distillataSicurezza i Usare le dovute attenzioni nell'uso del fornello Bunsen e nel maneggiare

acqua bollente.Procedirnento '. L'esperienza puo essere condotta contemporaneamente in tre becher diversi,

contenenti rispettivamente 100 ml, 200 ml e 400 ml di acqua distillata, oppu-re in successione usando la stessa attrezzatura.- Pone l'acqua nel beeher e annotare la temperatura.- Riscaldare I'acqua con fiamma eostante. Nelle tre prove il riscaldamentodovrebbe avvenire in modo uguale. Se possibile, e meglio utilizzare un for-nella elettrico.

- Al momenta dell'inizio del risealdamento iniziare a prendere nota deltempo.

- Appena l'acqua raggiunge l'ebollizione (100C) cessare il risealdamento eannotare il tempo passato.

Elaborazione Compilare la tabella:e analisi dei dati

Quantita di aequo Tempo impiegoto per raggiungere i 100Cm l =g (5 )

100200400

Conclusioni E evidente che per i tre campioni, pur raggiungendosi alla fine la stessa tem-peratura, si sono dovute Iomire quantita diverse di calore. Infatti il tempo diriscaldamento (e quindi la quantita di calore fornita) aumenta all'aurnentaredella quantita di acqua .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .PA_RTE SECONDA - J;:SPEFtlENZE D LABORA"TOR10

lab. di chimica

Documents