Laboratorio del 25-01-2011
Riconosci se la sostanza assegnata è ferro in polvere fine, carbonio in polvere fine, ossido rameico, utilizzando solo le reazioni a caldo in aria e la bilancia.
Classifica come tipi di materia le seguenti sostanze:
rame: sostanza elementare solida.
ossido rameico: sostanza composta elementare solida (Cu+O).
carbonio: sostanza elementare solida.
ferro: sostanza elementare solida.
PIANO DI LAVORO
Inizialmente vogliamo prendere un crogiolo e pesarlo e successivamente con una spatolina mettere una certa quantità della sostanza in esso per poi pesare il tutto.
Una volta pesato tutto, esponiamo il crogiolo contenente la sostanza all'aria e sopra la fiamma del bunsen. Possiamo dedurre che se il peso aumenterà sarà ferro perche si ossiderà e ad gli atomi si aggiungeranno quelli dell'ossigeno, se il peso dovesse rimanere uguale a quello iniziale capiremmo che si tratta di ossido rameico, visto che il rame ha raggiunto il suo massimo aumento di peso, infine se il peso diminuisce, possiamo dire che si tratta di Carbonio, che unendosi all'ossigeno forma ossidi gassosi che sono espulsi.
DATI IN INGRESSO
Descrivi l'aspetto la sostanza assegnata
La sostanza assegnata è di colore nero, in polvere molto fine.
Massa della capsula: 37,60 g
Massa sostanza iniziale: 1,13g
Massa complessiva dopo riscaldamento: sempre 38,73 g
Aspetto del residuo dopo il riscaldamento: L'aspetto del residuo dopo il riscaldamento è rimasto uguale a quello inziale.
DATI IN USCITA
variazione della massa: 0,00 g.
frazione della variazione rispetto alla massa iniziale: 0,0
percentuale di variazione rispetto alla massa iniziale: 0,0%
INTERPRETAZIONI DEI DATI E CONCLUSIONI (risposta al problema sperimentale)
Dopo aver scaldato la capsula con la sostanza, lasciamo raffreddare e ripesiamo.
La massa non è cambiata e quindi la sostanza è ossido rameico, perché gli atomi di rame (Cu) si sono già addizionati con quelli di ossigeno (O) e quindi non possono ricombinarsi con altro ossigeno. Infatti la massa non è cambiata e ciò significa che non si sono aggiunti altri atomi. OTTIMO
QUESTIONARIO
1. Riporta un esempio per ciascuno dei seguenti casi:
a) una sostanza elementare solida che forma un ossido solido
Il ferro che combinandosi con l'ossigeno diventa ruggine OK
b) una sostanza elementare solida che forma un ossido gassoso
Il carbonio si combina con l' ossigeno diventando anidride carbonica OK
c) una sostanza elementare gassosa che forma un ossido gassoso
d) una sostanza elementare gassosa che forma un ossido solido
(per alcuni casi può essere necessario effettuare una ricerca)
2. Per riscaldamento intenso (da circa 900 °C in su) l'ossido rameico CuO si trasforma in ossido rameoso, Cu2O.
a) La massa in questo caso dovrà aumentare, diminuire o rimanere costante? Degli atomi di ossigeno si staccano e quindi gli atomi di rame si uniscono fra di loro e con gli atomi rimasti di ossigeno (Cu2O) Esatto! Ottimissimo!
b) Succederebbe la stessa cosa anche in assenza di ossigeno? Si, visto che non serve altro ossigeno per ottenere l'ossido rameoso.
3. Il magnesio è un metallo facilmente ossidabile i cui atomi pesano meno della metà degli atomi di rame. Se riscaldiamo una stessa massa di magnesio in polvere e di rame in polvere, in due crogioli separati, in quale caso si avrà un maggior aumento di peso? Nel caso del magnesio dove gli atomi pesano metà di quelli del rame e la massa è la stessa, il magnesio possiede più atomi da ossidare, è questo determina un notevole aumento di peso. OK
4. Se il carbone in polvere non si ossida completamente e rimane un residuo grigiastro, come si interpreta il risultato? Il carbonio non ha reagito del tutto con l'ossigeno non si è trasformato del tutto. Possiamo dire quindi che nel carbone c'era una sostanza non ossidabile. OK
5. Il ferro può formare diversi ossidi, aventi formula FeO, Fe2O3 ed Fe3O4. Con quale dei tre si avrebbe il maggior aumento di massa? Avremmo un maggior aumento di massa con il Fe2O3 perchè nella formula ci sono 3 atomi di ossigeno in ogni 2 atomi di ferro che corrisponderebbero alla seguente operazione: 3:2 = 1,5.
1,5 sono gli atomi di ossigeno presenti in ogni atomo di ferro. OK
6. Se si mescolano la polvere nera del carbone e quella dell'ossido di rame, e si scalda la massa ad alta temperatura, si ha una reazione esotermica (diventa incandescente al calor bianco) e alla fine si trovano delle sferette metalliche color rame. Cosa è successo agli atomi, per spiegare l'accaduto?
L' ossigeno si stacca dal rame e si combina con il carbonio quindi l'ossido rameico ritorna rame e il carbonio diventa anidride carbonica OK, Ottimo.
STORICO
prima bozza Compagnucci 25 gen. Risultato corretto. Piano di lavoro non adeguato. Parti da sistemare dagli altri.
Seconda bozza 28-gen: Ivan ha risposto alla maggior parte delle domande, iniziando il lavoro che porterà a lui e gli altri del gruppo a comprendere molta chimica. Per cui si spera che questa riflessione vada avanti
Terza bozza del 31-gen: notevoli progressi di Gabriele. 5 risposte ben fatte.
Approvata quarta bozza di Ciccotti. 6-feb., completate le risposte e il piano di lavoro.