PS_06 L’obiettivo di questo problema sperimentale è riconoscere se il liquido omogeneo assegnato è una sostanza pura o un miscuglio di più sostanze, tramite la tecnica di distillazione.
Materiale a disposizione:
· liquido a densità nota.
· Sistema di riscaldamento (becco bunsen, piastra elettrica o mantello elettrico);
· sistema per l’evaporazione (beuta, becher o pallone da distillazione);
· sistema per la condensazione del vapore (beuta con acqua e ghiaccio o refrigerante ad acqua),
· termometro,
· cilindro graduato (da 10 cm³ o da 25 cm³) per la raccolta e misura della densità del distillato;
· Cronometro.
Conoscenze utili
· La distillazione richiede l’evaporazione del liquido e poi la condensazione dei vapori.
· I miscugli omogenei non si possono separare tramite filtrazione, centrifugazione o decantazione;
· Una sostanza pura liquida bolle a temperatura costante, fornendo un distillato sempre uguale nel tempo e identico al liquido di partenza;
· un miscuglio bolle a temperatura gradualmente crescente, fornendo un distillato che possiede diversa composizione nel tempo e differente dal liquido distillato, quindi diverse proprietà.
Completa i seguenti dati
1. Aspetto del liquido e densità del liquido assegnato:
Il liquido è trasparente con delle bollicine sul fondo del recipiente. La densità è 1,14 g/cm3
2. Sistema di riscaldamento, evaporazione e condensazione usati:
Per riscaldare il liquido abbiamo usato una piastra elettrica. Per la condesazione abbiamo usato la beuta con acqua e ghiaccio, per la raccolta delle gocce il cilindro graduato da 10 cm.
3. Massa cilindro vuoto:
La massa del cilindro vuoto è 27,05 g
4. Temperature del liquido o dei vapori condensati (sottolineare ciò di cui si misura la temperatura):
5. Aspetto del liquido raccolto:
Il liquido raccolto nel becher era trasparente ma iniziando a bollire diventata di un colore sempre più giallo.
6. Volume di liquido distillato raccolto nel cilindro:
Il volume del liquido è 1,0 ml esatti.
7. Massa cilindro + liquido:
28,04 g
8. Densità del liquido raccolto:
M/V=1,14 g/cm3
NO: massa liquido = 28,04-27,05 = 1,01 g; volume liquido = 1,0 cm³; densità = m/V = 1,01:1,0 = 1,0 g/mL.
9. Eventuale temperatura di ebollizione del distillato:
La temperatura di ebollizione è cresciuta superando i 100 °C.
Descrivete tutti i dettagli di come è proceduto l'esperimento
Entrando in laboratorio abbiamo acceso la piastra elettrica su cui abbiamo riscaldato il liquido(miscuglio) assegnato,aspettando l'ebollizione abbiamo riempito una provetta con acqua ghiacciata per la condensazione. Quando il liquido si è riscaldato fino a 100°C (temperatura a cui inizialmente bolliva), abbiamo condensato 1,0 mL esatti di acqua.
Dovevamo anche misurare la temperature del liquido in variati tempi successivi ma ciò non è stato possibile dato che il nostro termometro era ROTTO. Ma sappiamo soltanto che il liquido alla condensazione condensato (si dice distillato) era superiore abolliva a più di 110°C.
Conclusioni ed evidenze che le supportano
Avevate due prove due indizi ben visibili per raggiungere la conclusione, ciò che contava in questo esperimento:
prova 1. la densità del distillato era diversa da quella del liquido iniziale. Quindi, non essendoci state reazioni chimiche con la semplice ebollizione, dovevano esserci in gioco almeno due sostanze che originavano un miscuglio a composizione variabile durante l'ebollizione.
prova 2. la temperatura di ebollizione alla fine era diversa (maggiore) rispetto a quella iniziale. Quindi ciò che bolliva non poteva essere la stessa all'inizio e alla fine. Ancora una volta, se escludiamo che la semplice ebollizione abbia causato una reazione chimica, deduciamo che si trattava di un miscuglio la cui composizione cambiava man mano che si allontanavano i vapori e aumentava la concentrazione della sostanza che evaporava di meno.
Indizo 3. l'ingiallimento: andando via un componente per evaporazione, l'altro si concentrava e si vedeva meglio il suo colore, quindi c'erano almeno due componenti, quindi c'era un miscuglio.
Indizio 4. Il liquido iniziale era mobile, quello dopo era molto sciropposo, e le bolle facevano fatica a uscirne. La sua consistenza era cambiata, quindi si capiva che si era modificato con l'ebollizione. Ancora una volta le cose sono due: o si è formata una nuova sostanza (reazione chimica) sciropposa e giallina, oppure il componente più fluido e volatile se ne era andato ed era rimasto l'altro componente che bolle a temperatura molto più alta. Escludiamo la reazione chimica, poiché l'esperimento era per tutti sulla distillazione, che è una separazione (trasformazione fisica) e non una trasformazione chimica, e abbiamo la conclusione che il liquido dato all'inizio era un miscuglio.
Infatti era un miscuglio di acqua e glicerolo.
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STORICO
prima bozza di Riccardo, ancora ben lontana dall'approvazione. Si confida nei contributi di Ivan, Alessandro e Leonardo.
Il contributo di Alessandro (10-dic) non è stato molto influente perché non ha fornito la risposta alla domanda, non ha fornito la densità di quel millilitro di liquido (acqua) che eravate riusciti a separare dal miscuglio di acqua e glicerolo.
Leonardo non sembra aver modificato nulla nel suo accesso del 13-dic.
Approvato con zero perché nessuno ha provato a scrivere delle conclusioni pur avendo tutti gli elementi per farlo.