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Relazione di scienze: La conducibilità elettrica
Materiale necessario: un circuito elettrico, alcuni becker, un becco Bunsen, delle soluzioni saline e non, dell'acqua di rubinetto e distillata, dello zucchero, del cloruro di sodio e di un indicatore di conducibilità elettrica.
Procedimento: Per verificare la conducibilità elettrica di alcuni elementi o c 818j97i omposti sono state eseguite delle prove. Queste sono state svolte immergendo i morsetti di un circuito elettrico in alcuni becker contenenti questi ultimi. Se gli elementi o le soluzioni fossero dei conduttori di energia elettrica, il circuito elettrico si dovrebbe chiudere e dovrebbe far accendere una lampadina, posta su di esso. Questo tipo di prova è stato effettuato con dei campioni di zucchero, cloruro di sodio, con due soluzioni saline (nitrato di piombo, di ioduro di potassio) e con due soluzioni non saline (idrossido di sodio, acido cloridrico). Mentre queste prove venivano svolte, veniva eseguita un'altra operazione: veniva portato un sale alla temperatura di fusione grazie ad un becco Bunsen, ed essendo stati immersi due morsetti nel sale e collegati ad un circuito elettrico si è potuto vedere se esso, al contrario di quando si trova allo stato solido, riesce a condurre elettricità. Effettivamente, quando il sale ha raggiunto la sua temperatura di fusione la lampadina si è accesa, indicando che il sale in quel momento e in quello stato di aggregazione riusciva a condurre energia elettrica. Il sale prima di essere portato alla fusione era comunque collegato al circuito elettrico, ma non riusciva a condurre elettricità, a causa dello stato solido in cui si trovava, questa è una delle conclusioni a cui siamo potuti arrivare dopo aver eseguito questa prova sperimentalmente.
Per visualizzare meglio i dati ottenuti si è costruita una tabella nella quale si riporta il nome dell'elemento o della soluzione, insieme alla formula chimica, del quale si è verificata la conducibilità elettrica e l'esito da essa ottenuta.
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Nome elemento \ composto \ soluzione |
Conduce elettricità ? |
Formula Chimica |
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Zucchero |
no |
C H O |
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Cloruro di sodio |
no |
NaCl |
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Acqua distillata |
no |
H O |
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Acqua di rubinetto |
si |
H O |
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Zucchero + acqua distillata |
no |
C H O + H O |
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Cloruro di sodio + acqua distillata |
si |
NaCl + H O |
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Nitrato di piombo ( soluzione salina ) |
si |
Pb (NO |
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Ioduro di potassio ( soluzione salina ) |
si |
KI |
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Idrossido di sodio ( soluzione non salina ) |
no |
NaOH |
|
Acido cloridrico ( soluzione non salina ) |
no |
HCl |
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Sale allo stato solido |
no |
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Sale dopo la fusione, allo stato liquido |
si |
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Un'altra prova è stata effettuata utilizzando, al posto della semplice lampadina, un misuratore di conducibilità elettrica, con un indice a riposo sullo 0 e immergendo i suoi morsetti nell'acqua distillata. Si è osservato che l'indice dello strumento si sposta, se pur di poco, indicando una minima conducibilità dell'elettricità da parte dell'acqua. L'elettricità che, come si è potuto vedere, riesce ad utilizzare l'acqua distillata come conduttore, è molto poca, infatti è stata sufficiente a far effettuare un piccolissimo spostamento dell'indice dello strumento, ma non è riuscita, nella prima prova, a chiudere il circuito elettrico e a far accendere la lampadina, in quanto essa ne necessitava una quantità superiore.
Un altro esperimento è stato effettuato, avvicinando due bacchette , una nera ed una trasparente, dopo averle strofinate con un panno di lana, ad un getto di acqua. Le bacchette, dopo essere state strofinate, avevano assunto delle cariche elettriche diverse, una di segno + e l'altra di segno -.
Si è potuto osservare, che avvicinando la prima bacchetta, il getto d'acqua viene attratto da essa e lo stesso succede con la seconda bacchetta. Questo perché l'acqua ha una struttura molecolare particolare, che, se gli si avvicina una carica negativa, diventa di segno positivo e viceversa, facendo in modo che le cariche si attraggano sempre.
Conclusioni: come si può osservare dalla tabella nella prima pagina soltanto alcuni elementi,
composti o soluzioni riescono a condurre elettricità, questo perché soltanto alcuni di
essi contengono degli ioni mobili, responsabili appunto della conducibilità elettrica.
Questi composti o miscugli che contengono ioni mobili sono chiamati composti ionici.
Il cloruro di sodio per esempio, il normalissimo sale da cucina, è sì un composto
ionico, ma allo stato solido non contiene ioni mobili, ma fissi. Aggiungendo acqua al
composto esso si scioglie e gli ioni diventano mobili e riescono a condurre elettricità.
Lo stesso è successo nel caso del sale da portare alla temperatura di fusione: allo stato
solido non conduce energia, ma dopo la fusione invece sì.
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