1° incontro - "G. Galilei" – Pescara

POLARITÀ DELLE SOSTANZE
OBIETTIVI
I liquidi si distinguono in polari e non polari. Obiettivo dell’esperimento è controllare la
polarità dei liquidi mediante bacchette caricate positivamente o negativamente.
MATERIALE
• H2O
• Trielina
• Alcool etilico
• sale da cucina (NaCl)
• iodio o naftalina
• Becher
• Bacchetta di vetro
• Bacchetta di ebanite
• Panno di lana
• Burette con sostegno
• Vetrini da orologio
PROCEDIMENTO
1. Versiamo ogni liquido preso in esame in una buretta precedentemente trattata con alcuni
centimetri cubi del medesimo liquido.
2. Strofiniamo una bacchetta di vetro ed una di ebanite con un panno di lana.
3. Da ciascuna buretta facciamo scendere molto lentamente il liquido in esame, che
raccogliamo in un becher, e avviciniamo alternativamente la bacchetta di vetro caricata
positivamente e la bacchetta di ebanite caricata negativamente.
4. Poniamo piccole quantità di sale fino e di iodio (piccoli cristalli) in due vetrini da orologio e
avviciniamo alternativamente la bacchetta di vetro caricata positivamente e la bacchetta di
ebanite caricata negativamente.
5. A seconda del comportamento in presenza delle due bacchette, distinguiamo le sostanze
in polari e non polari.
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SOSTANZA
POLARE
APOLARE
Acqua
Trielina
Etanolo
Cloruro di sodio
Iodio
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DOMANDE DI VERIFICA
1) Le molecole polari presentano un dipòlo. Cosa sta ad indicare questa affermazione?
2) Le molecole polari sono attratte da bacchette cariche positivamente o negativamente.
Dai una spiegazione di questo comportamento.
3) A che cosa è dovuta la polarità delle molecole?
MISCIBILITÀ DEI LIQUIDI
OBIETTIVI
Obiettivo di questo esperimento è verificare se esiste una relazione tra polarità e miscibilità.
MATERIALE
• acqua
• olio
• alcool etilico
• ghiaccio
• cilindro
PROCEDIMENTO
1. Versiamo nell’ordine in un cilindro acqua, olio e alcool etilico. essendo immiscibili l’uno
nell’altro i tre fluidi si stratificano in quest’ordine dal basso verso l’alto.
2. A questo punto si immerge nel cilindro un cubetto di ghiaccio che va a collocarsi tra olio e
alcool, avendo peso specifico intermedio tra di essi.
3. A poco a poco il ghiaccio fonderà rilasciando gocce di acqua che affondano verso il basso,
avendo l’acqua liquida peso specifico maggiore di quello dell’olio ( e anche del ghiaccio!).
DOMANDE DI VERIFICA
1) Acqua e olio, olio e alcool sono liquidi non sono miscibili. Da che cosa dipende questo
comportamento?
2) Perché il ghiaccio si posiziona tra olio e alcool etilico?
3) Perché l’acqua che si ottiene dalla fusione del ghiaccio affonda?
4) Come si può generalizzare il comportamento dei liquidi riguardo la miscibilità?
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VERIFICA SPERIMENTALE DELLA LEGGE DI LAVOISIER
OBIETTIVI
Obiettivo di questo esperimento è verificare la legge della conservazione della massa
attraverso la reazione tra l’idrogenocarbonato di sodio e un acido.
MATERIALE
• idrogenocarbonato di sodio (bicarbonato di sodio)
• aceto
• beuta
• palloncino
• bilancia analitica
PROCEDIMENTO
1. Introduciamo in una beuta una punta di spatola di bicarbonato di sodio (NaHCO3) e
poniamo la beuta sul piatto di una bilancia analitica insieme ad un recipiente contenente
l’aceto; annotiamo il peso.
2. Versiamo poi nella beuta un po’ di aceto, riponiamo sul piatto il recipiente e annotiamo
dopo qualche minuto il nuovo peso. Questo risulta diminuito perché la reazione ha prodotto
un gas (il diossido di carbonio) che si è liberato.
3. Ripetiamo l’operazione pesando anche un palloncino che va applicato al collo della beuta
dopo l’aggiunta dell’aceto. In questo caso il gas liberato rimane imprigionato nel palloncino
ed è quindi anch’esso pesato. La massa rimane invariata confermando il principio di
conservazione.
DOMANDE DI VERIFICA
1) A cosa è dovuta la differenza tra le due prove?
2) Di cosa non si era tenuto conto nella prima prova?
3) Se nella seconda prova la somma delle masse finali risulta minore di quella iniziale,
come si potrebbe spiegare?
REAZIONE CHIMICA DI SCAMBIO SEMPLICE
OBIETTIVI
Attraverso questo semplice esperimento è possibile osservare una reazione di scambio
semplice o di spostamento, cioè una reazione in cui un elemento libero reagisce con un
composto “spostando” uno degli elementi che lo costituiscono.
MATERIALE
• solfato rameico idrato (CuSO4 · 5 H2O)
• foglio di alluminio
• sasso
• becker
PROCEDIMENTO
1. Sciogliamo un po’ di solfato rameico idrato in acqua all’interno di un becker. Otterremo una
soluzione di colore azzurro.
2. Immergiamo in essa una pallina ottenuta accartocciando attorno ad un sasso del foglio di
alluminio da cucina.
3. Lasciamo la pallina in immersione per alcune ore.
4. Ci accorgeremo che l’alluminio ha “spostato” il rame dalla soluzione; infatti il rame rossiccio
si deposita sulla pallina, mentre l’alluminio passa in soluzione dando vita al solfato di
alluminio.
5. Dopo 24 ore il rame è sparito del tutto dalla soluzione che ha perso il suo colore
diventando lattiginosa a causa della presenza del solfato di alluminio. (Se si immerge nella
soluzione anche una strisciolina di allumino per alimenti, si scioglierà completamente!).
DOMANDE DI VERIFICA
1) Scrivi l’equazione della reazione che è avvenuta e bilanciala.
2) Di che tipo di reazioni si tratta?
3) Perché dopo alcune ore la soluzione è diventata incolore?
CINETICA CHIMICA (INFLUENZA DEL CATALIZZATORE)
OBIETTIVI
Attraverso questo esperimento vogliamo verificare come la presenza di un catalizzatore può
influire sulla velocità con cui avviene una reazione chimica.
MATERIALE
• cloruro rameico (CuCl2)
• zinco in polvere
• acido cloridrico diluito (acido muriatico)
• provette
• bacchetta di vetro
PROCEDIMENTO
1. Mettiamo una punta di spatola di zinco (Zn) in una provetta, aggiungiamo per 1/3 della
provetta del cloruro rameico (CuCl2) che è di colore azzurro. La reazione ha un’alta energia di
attivazione, e non avviene naturalmente nell’ambiente.
2. Aggiungiamo 1ml di acido cloridrico (HCl), che funge da catalizzatore: avviene una
reazione di scambio semplice e il composto cambia leggermente colore acquisendo una
sfumatura verde.
3. Poi mescoliamo agitando con una bacchetta,anche grazie all’energia cinetica si riesce a
formare il prodotto,quella che è avvenuta è una reazione esotermica.
4. Il rame solidifica e si ottiene un metallo non presente all’inizio cioè Cu, questo non sta sul
fondo, sale a galla perché nella reazione si libera l’idrogeno (H2) che è un gas che lo spinge
verso l’alto.
DOMANDE DI VERIFICA
1) Scrivi l’equazione della reazione che è avvenuta.
2) Si tratta di una sola reazione? Se no, scrivi anche la seconda.
3) Di che tipo di reazioni si tratta?
4) Perché la reazione tra zinco e cloruro rameico all’inizio non avveniva?
5) Qual è il ruolo svolto dall’acido cloridrico?
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CATALIZZATORI INORGANICI E BIOLOGICI A CONFRONTO
OBIETTIVI
Attraverso questo esperimento vogliamo mettere a confronto il meccanismo d’azione di un
catalizzatore inorganico come il diossido di manganese con quello degli enzimi cellulari detti
perossidasi (catalasi) .
MATERIALE
• acqua ossigenata soluzione a 24 volumi (perossido di idrogeno) (H2O2)
• diossido di manganese (MnO2)
• tessuti animali o vegetali (fegato, patata, fungo, lievito di birra)
• acido cloridrico diluito (acido muriatico)
• provette
• portaprovette
• spatola
• bacchetta di vetro
• fonte di calore (fornellino)
PROCEDIMENTO
1. Misuriamo in una provetta circa 3 ml di acqua ossigenata.
2. Aggiungiamo una punta di spatola di diossido di manganese. Noteremo una immediata
effervescenza dovuta alla decomposizione del perossido di idrogeno catalizzata dal diossido
di manganese. Il gas sviluppato è ossigeno.
3. Introduciamo in alcune provette pezzettini di tessuto biologico sminuzzato.
4. Aggiungiamo circa 3 ml di acqua ossigenata in ogni provetta. Osserviamo se c’è reazione.
(In questo caso la catalisi è attuata da un enzima cellulare della famiglia delle perossidasi,
molto diffuso nei viventi detto catalasi, che promuove la decomposizione del perossido di
idrogeno, sostanza prodotta nel metabolismo e dannosa per le cellule, secondo la reazione:
2 H2O2 Æ 2 H2O + O2
5. Ripetiamo il procedimento dai punti 3. a 4. aggiungendo nelle provette contenenti i tessuti
animali un po’ di acido cloridrico oppure pezzetti di tessuto precedentemente immersi in
acqua bollente per qualche minuto e fatti raffreddare prima di introdurli nelle provette.
DOMANDE DI VERIFICA
1) Perché la reazione di decomposizione avviene solo dopo aver aggiunto il diossido di
manganese?
2) Qual è il ruolo svolto da questo composto?
3) Scrivi la reazione di decomposizione e identifica il gas che si è liberato.
4) Perché tutti i tessuti utilizzati liberano gas a contatto con l’acqua ossigenata?
5) Perché i tessuti trattati con l’acido forte o con il calore non danno più reazione?
6) Che esperimento si potrebbe ideare per confrontare meglio il comportamento di un
catalizzatore inorganico, come il diossido di manganese, e quello degli enzimi (catalizzatori
organici)?