12 aprile 2011
Al gruppo sono assegnati, in tre provettine, tre sostanze che differiscono solo per lo ione positivo: cloruro di litio (LiCl), cloruro di sodio (NaCl) e cloruro di potassio (KCl), prive di etichette.
Le tre sostanze sono polveri cristalline bianche, quindi non riconoscibili a vista. Fortunatamente sono state preparate quantità delle tre sostanze che contengono lo stesso numero di ioni positivi.
I tre cloruri dovranno essere riconosciuti senza usare la bilancia e, solo una volta etichettate le tre provette con Li, Na e K, i loro contenuti dovranno essere confermati tramite saggio alla fiamma.
Poiché gli atomi di litio hanno massa atomica relativa 6,94, quelli di sodio 23,0 e quelli di potassio 39,1, essendo gli ioni cloruro in numero uguale in tutti e tre i campioni, si avrà un peso nettamente diverso di un ugual numero di atomi. Ma, dato che non possiamo usare la bilancia, come risolveremo il problema?
Un suggerimento: consideriamo che i tre atomi possiedono un numero molto diverso di protoni (3, 11, 19), quindi avranno un numero altrettanto diverso di elettroni da sistemare nelle orbite esterne...
Ipotesi di risoluzione del problema:
Che cosa pensate di misurare o confrontare, nei tre campioni, per capire dove ci sono atomi di litio, di sodio e di potassio? I tre campioni pensiamo che abbiano diversa altezza perchè occupano un volume diverso mentre il diametri delle tre provette sono uguali. OK
Osservazioni (se possibile foto dopo l'etichettatura)
I volumi delle sostanze sono diversi. Una volta messi nel solvente, l' etanolo, la differenza tra i volumi è stata, superiore e quindi, visibile in modo migliore.
Stefani: il vostro gruppo non ha usato etanolo! perché devi copiare!
Spiegazione delle differenze osservate...
Il volume maggiore era quello del potassio, K. Esso aveva infatti lo stesso numero di ioni delle altre sostanze, ma massa atomica 39,1.
Nella provetta del sodio, Na, il volume era di poco superiore al volume nella provetta contenente litio, quindi possiamo dire che il lito aveva una volume inferiore rispetto a gli altri.
Copiatura di Stefani dal gruppo Yellow prima della correzione.
Il volume maggiore era quello della provetta etichettata come cloruro di potassio, KCl. Esso aveva infatti lo stesso numero di ioni delle altre sostanze, ma volume maggiore degli ioni K+.
Nella provetta (ancora non sapevate cosa fosse) etichettata come cloruro di sodio, NaCl, il volume era di poco superiore quello nella provetta etichettata come cloruro di litio, LiCl.
Tanto valeva copiare DOPO la correzione!!!!
...e criteri di etichettatura:
etichettiamo con Li la provetta che ha... una quantità minore di polvere
etichettiamo con Na la provetta che ha... una quantità media polvere
etichettiamo con K la provetta...una quantità maggiore di polvere
OK
Risultati della conferma tramite saggio alla fiamma: OK
Colore sostanza etichettata Li rosso calmino ciclamino
Colore sostanza etichettata Na giallo arancio
Colore sostanza etichettata K violetto
Questionario
1. Che differenza c'è tra l'atomo di sodio e lo ione sodio? tra l'atomo di sodio e lo ione di sodio è presente un atomo in meno
2. scrivi i numeri di protoni ed elettroni di K, K+, Cl, Cl-.
K 19 elettroni 19 protoni
K+ 18 elettroni 19 protoni
Cl 17 elettroni 17 protoni
Cl-. 18 elettroni 17 protoni OK
3. sapendo che le orbite elettroniche sono divise a strati aventi "posti limitati" per gli elettroni: 2 elettroni nel primo strato, 8 elettroni nel secondo strato, 8 elettroni nel terzo ecc. dire quanti sono i gusci di elettroni occupati dagli ione Li+, Na+, K+, Cl-. Li+ =1 / Na+ =2 / K+ =3 / Cl- =3
OK
4. Calcola la massa relativa (in unità di massa atomica) di una coppia di ioni NaCl (cloruro di sodio), formata da uno ione Cl- e da uno ione Na+. La massa così calcolata è chiamata anche "peso formula" (non si può parlare di peso molecolare poiché in questo caso non ci sono molecole ma di ioni aggregati).
22,99+35,45=58,44g OK
5. Dal risultato del punto 4 calcola la massa della coppia NaCl in grammi (tenendo conto che un'unità di massa atomica vale 1,6605·10-24 grammi). Quindi calcola quanti miliardi di miliardi di queste coppie (ioni sodio e ioni cloruro) ci sono nei 4,1 g di cloruro di sodio assegnati.
[4,1:(58,44 x 1,6605x10-24)] = 0,07015x1024 incompleto ed errato. Corretto: 0,042251x1024
STORICO
Prima bozza 13 aprile, Andrea: ipotesi, etichettatura e risultati. Tentate risposte 1 e 2; manca tutto il resto.
Andrea copia e male tutto il resto e prende l'insufficienza.
Non approvata.