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, tipo di materia? solido, sostanza elementare composta, ossidabile
ossido rameico tipo di materia? solido, formato dalla reazione tra rame e ossigeno
carbonio tipo di materia? solido, sostanza elementare, ossidabile.
ferro tipo di materia? solido, sostanza elementare, ossidabile.
PIANO DI LAVORO
Come realizzerete l'esperimento e come interpreterete i dati?
Abbiamo innanzitutto pesato il crogiolo che risultava di 23,85 g. Aggiunto la sostanza il peso è di 25,06g. Abbiamo riscaldato la sostanza con il bunsen e dopo 8 minuti di riscaldamento non c'è stata una variazione di colore o altre cose che a primo impatto ci possano far pensare ad una trasformazione chimica. Abbiamo ripesato il crogiolo con la sostanza è il peso è invariato, sempre di 25,06 g. Quindi la sostanza è ossido di rame.
Doveva essere un piano di lavoro e non un resoconto! (nel caso vostro copiare ciò che avevate scritto precedente) Ma oramai va bene così.
DATI IN INGRESSO
Descrivi l'aspetto la sostanza assegnata: la sostanza assegnata è completamente nera
Massa crogiolo o capsula: il peso del crogiolo è di 23,85 g.
Massa sostanza iniziale: il peso della amssa senza contare quello del crogiolo è di 1,21 g.
Massa complessiva dopo riscaldamento: Il peso è invariato, è rimasto di 1,21 g.
Aspetto del residuo dopo il riscaldamento: l'aspetto del residuo dopo il riscaldamento era tale e uguale a quello della sostanza iniziale.
DATI IN USCITA
variazione della massa: la massa non è variata.
frazione della variazione rispetto alla massa iniziale: 0 g
percentuale di variazione rispetto alla massa iniziale: 0 %
INTERPRETAZIONI DEI DATI E CONCLUSIONI (risposta al problema sperimentale)
Dai dati non è risultata nessuna variazione di peso, quindi la sostanza che è stata assegnata è ossido di rame.
QUESTIONARIO
1. Riporta un esempio per ciascuno dei seguenti casi:
a) una sostanza elementare solida che forma un ossido solido rame--> ossido di rame OK
b) una sostanza elementare solida che forma un ossido gassoso: carbonio OK
c) una sostanza elementare gassosa che forma un ossido gassoso azoto gassoso--> ossido di azoto OK
d) una sostanza elementare gassosa che forma un ossido solido Ossigeno OK
(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? Aumentare perchè nella molecola si aggiunge un altro atomo di Cu dando, di conseguenza, alla sostanza un aumento di massa.
Attenzione. L'ossigeno era venuto dall'aria, ma il rame da aggiungere, da dove arriverebbe?
b) Succederebbe la stessa cosa anche in assenza di ossigeno? sì perchè l'ossigeno non serve per trasformarlo visto che servono solo altri atomi di rame e non di ossigeno
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? in quello con il magnesio perchè ci sono molte più molecole molti più atomi da ossidare OTTIMO! OK
4. Se il carbone in polvere non si ossida completamente e rimane un residuo grigiastro, come si interpreta il risultato?
Che non è stato riscaldato a sufficenza e quindi la sostanza non è ossidata al massimo. Ci sono tre modi per non ossidarsi completamente. A) In uno tutto il carbonio si ossida formando qualche altra sostanza grigia che potrebbe essere ulteriormente ossidata. B) In un altro senso si ossida solo una parte del carbone perché non si è riscaldato abbastanza a lungo, ma in questo caso dovrebbe rimanere un po' di solido nero; C) tutto il carbonio si ossida, ma nel carbone c'era mescolato qualcos'altro che non è ossidabile e che rimane nel crogiolo. Quale delle tre teorie sostenete? la b
Oppure si può spiegare dal fatto che il carbonio non ha reagito pienamente con l'ossigeno, è passato da un color nero ad uno grigiastro perchè esposto vicino ad una fonte di calore e cosa è diventato per essere diventato grigio?ossido di carbonio. No, l'ossido di carbonio CO è gassoso come lo è il biossido.
Possiamo dire che il carbone non ha reagito completamente con l'ossigeno e rimane un residuo grigiastro perchè probabilmente vi era una sostanza non ossidabile. OK
5. Il ferro può formare diversi ossidi, aventi formula FeO, Fe2O3 ed Fe3O4. Quale dei tre si avrebbe il maggior aumento di massa? Avremmo un maggior aumento di massa nel Fe2O3. perchè abbiamo tre atomi di ossigeno per ogni due atomi di ferro e quindi un maggior aumento di massa rispetto agli altri ossidi. 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?
hanno cambiato la loro posizione nelle molecole, quindi la composizione chimica si è trasformata. Potreste essere più precisi sul tipo di combinazione prima e dopo. prima erano molecole piccolissime, poi si sono uniti gli atomi in modo da formare insieme, una pallina color rame.
Prima che gli atomi di rame si riunissero erano legati a quelli di ossigeno. Dopo che gli atomi di rame si sono riuniti, 1. che fine hanno fatto gli atomi di ossigeno? 2. perché gli atomi di rame non si riuniscono se si scalda e basta e non ci si mette il carbonio?
Gli atomi di ossigeno vanno ad "attacarsi" con gli atomi di carbonio e gli atomi di rame non si riuniscono perchè è già ossido di rame. OK
STORICO
Prima bozza di Giacomo e Riccardo 28-gen, con dati, resoconto a posto del piano di lavoro, conclusione corretta e tentativi di risposta alla maggior parte delle domande.
Completate i tipi di materia, le risposte mancanti del questionario e, soprattutto, rivedete le risposte 2,3,4,5, perché facendolo farete un grosso passo avanti nella comprensione della chimica. (tutti i componenti del gruppo, non solo Giacomo e Riccardo.)
Riccardo il 30-gen non è riuscito a fare passi avanti se non uno piccolo nella prima domanda del questionario.
31- gen Astolfi
1 feb giustozzi
2 feb-forconi
4- feb aggiustamenti non definitivi delle risposte 2, 4, 5, 6 di Astolfi e Forconi
6-feb Giustozzi, bozza approvata.
7-feb tardivo contributo di Alessandro di agire sulle risposte.