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REAZIONI CHIMICHE - Quest'esperimento permette di verificare il risultato di alcune reazioni chimiche tra due soluzioni

chimica


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REAZIONI CHIMICHE - Quest'esperimento permette di verificare il risultato di alcune reazioni chimiche tra due soluzioni

REAZIONI CHIMICHE

Si definisce trasformazione chimica qualunque trasformazione durante la quale la materia trasforma profondamente la sua composizione. Le sostanze presenti all'inizio di una trasformazione chimica sono dette reagenti, mentre quelle ottenute alla fine si dicono prodotti di reazione. La trasformazione chimica prende il nome di reazione.

Questa definizione di reazione chimica è stata data soltanto da un punto di vista fenomenologico.

Utilizzando le conoscenze acquisite per ciò che riguarda la struttura degli atomi e i tipi di legami che li tengono uniti, possiamo affermare che "una reazione chimica è un processo che porta alla rottura e alla formazione di legami chimici".

Due o più sostanze (reagenti) infatti, siano esse costituiti da atomi, ioni o molecole, possono reagire tra loro, scindendosi o aggregandosi p 131b12b er dare luogo ad una o più sostanze diverse (prodotti).

Tale processo viene rappresentato in maniera sintetica ma esauriente dall'equazione chimica, che si schematizza nella seguente maniera:

reagenti  ®  prodotti



A sinistra vengono posti i simboli o le formule dei reagenti, mentre a destra, separati da una freccia vengono posti i simboli o le formule dei prodotti. Il simbolo ® viene letto "decompongo per dare" oppure "reagiscono per dare".

Ad esempio la reazione del carbonio con l'ossigeno può essere cosi schematizzata:

                           C                    +                    O2                     ®                    CO2

                           ¯                     ¯                    ¯              ¯               ¯

                      Carbonio              si combina con            ossigeno     per dare       anidride carbonica

In ogni equazione chimica i simboli e le formule devono rappresentare le sostanze cosi com'esse realmente esistono. Nell'esempio precedente il carbonio può essere considerato un elemento monoatomico (C), mentre l'ossigeno viene rappresentato con la formula O2 in quanto è costituito da molecole biatomiche.

Nel rispetto della legge della conservazione della massa, un'equazione chimica deve anche essere bilanciata in modo che tutti gli atomi presenti nei reagenti devono essere presenti nei prodotti, anche se inseriti in nuovi composti. La legge di conservazione della massa diventa, pertanto, anche legge di conservazione degli atomi.

B2O3    +    H2B2O4          2HBO2

 

OBIETTIVO

Quest'esperimento permette di verificare il risultato di alcune reazioni chimiche tra due soluzioni, quali sali, idruri e acidi.

 

MATERIALI

Provette, termometri, treppiedi, becher, pipette, carta al tornasole, soluzioni di:

BaCl2

Cloruro di bario

H2SO4

Acido solforico

Na2SO4

Solfato di sodio

FeSO4

Solfato ferroso

NH3

Ammoniaca

FeCl3

Cloruro ferrico

NaCO3

Carbonato di sodio

CH3COOH

Acido acetico

NaOH

Idrossido di sodio




HCl

Acido cloridrico

REAZIONI CON FORMAZIONE DI PRECIPITATO

♦ In una provetta sono stati posti 2 ml di soluzione di cloruro di bario (BaCl2) e sono stati aggiunti goccia a goccia 2 ml di soluzione di acido solforico (H2SO4), mescolando dolcemente dopo ogni aggiunta.

BaCl2  +  H2SO4  ®  BaSO4  +  2HCl

Dopo aver mescolato si può notare sul fondo della provetta la formazione di precipitato  di colore bianco cristallino.

Per verificare che il precipitato è dovuto alla reazione tra lo ione Ba e lo ione SO4= e non per il solo effetto dell'acido solforico, è stato cambiato il reagente precipitante ed è stato sostituito con una soluzione di solfato di sodio (Na2SO4); sono state svolte le stesse operazioni usate per la reazione precedente.

BaCl2  +  Na2SO4  ®  BaSO4  +2NaCl

Anche in questo caso si può osservare sul fondo della provetta la formazione di precipitato bianco.

♦ In una provetta sono stati posti 2 ml di soluzione di solfato ferroso (FeSO4) e sono stati aggiunti goccia a goccia 2 ml di ammoniaca (NH3), mescolando dolcemente ad ogni aggiunta.

FeSO4  +  2NH3  +  2H2O    ®  Fe(OH)2  +  (NH4)2SO4

Dopo avere mescolato si può notare sul fondo della provetta la formazione di precipitato verde di idrossido ferroso.

♦ In una provetta sono stati posti 2 ml di soluzione di cloruro ferrico (FeCl3) e sono stati aggiunti goccia a goccia 2 ml di ammoniaca (NH3), mescolando dolcemente ad ogni aggiunta.

FeCl3  +  NH3  +3H2O  ®  Fe(OH)3  +  3NH4Cl

Dopo aver mescolato si può notare sul fondo della provetta la formazione di precipitato rosso-bruno di idrossido ferrico.

REAZIONE CON FORMAZIONE DI GAS

♦ In una provetta sono stati posti 2 ml ci carbonati di sodio (Na2CO3) e sono stati poi aggiunti goccia a goccia 2 ml di acido acetico (2CH3COOH).

Na2CO3  +  CH3COOH  ®  H2CO3  +  2NaCOOH

Dopo avere agitato la provetta contenente le due sostanze si nota la formazione di effervescenza. Si tratta di acido carbonico che viene liberato nell'aria.

L'acido carbonico si decompone, infatti, secondo questa formula:

CO2  +  H2O  ®  H2CO3

REAZIONE CON FORMAZIONE DI CALORE

 

♦ In due bicchieri da 100 ml sono stati posti rispettivamente 20 ml di idrossido di sodio (NaOH) e 20 ml di acido cloridrico (HCl). E' stata misurata la temperatura delle due soluzioni, risultata per entrambe le soluzioni di 21°C. Le due soluzioni sono state poi fatte reagire versando l'acido nella base. Dopo aver mescolato è stata misurata nuovamente la temperatura, lasciando immerso il termometro nella soluzione per circa un minuto.

NaOH  +  HCl  ®  NaCl  +H2O

Versando l'acido nella base si è osservato un innalzamento della temperatura fino a 23°C, che poi è subito riscesa a 21°C.

Questa reazione non ha quindi prodotto né precipitato né gas, ma provocato emissione di calore.

 

OSSERVAZIONE

 

Le reazioni che abbiamo osservato hanno dato prodotti diversi: formazione di precipitato, di gas e di calore. Abbiamo inoltre notato che cambiando le quantità dei reagenti il prodotto non cambia; si osserva soltanto una leggera variazione nel colore del prodotto e tempi diversi nella formazione dei precipitati.

Durante l'esperienza, dopo aver confuso i bicchieri contenenti l'idrossido di sodio e l'acido cloridrico, siamo ricorsi all'uso della carta al tornasole, al fine di individuare le due soluzioni.







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