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Data pubblicazione: Jan 17, 2012 1:57:9 AM
Concetti fondamentali del 20/01/12
I componenti di un miscuglio sono le sostanze unite, ma non combinate, che formano il miscuglio.
Esempio: i due componenti principali dell'aria (miscuglio omogeneo) sono azoto e ossigeno.
La concentrazione si esprime indicando la quantità di un componente sulla quantità totale. Quindi la concentrazione, come la densità, è un rapporto tra due quantità.
Esempio: una molecola di ossigeno su 5 molecole complessive di aria (5 = 4 di azoto + 1 di ossigeno). Quindi la concentrazione corrisponde alla frazione 1/5.
Le quantità del componente e del miscuglio possono essere indicate o in numero di particelle, o in massa o peso, o in volume.
Esempio: la concentrazione di ioni sodio, Na+, in un'acqua minerale, è indicata come 5,6 mg/L, quindi massa (i 5,6 milligrammi sono massa) del componente su un volume fisso di soluzione o miscuglio omogeneo (1 Litro o dm3).
Anche la percentuale (quantità del componente sulla quantità 100 parti di miscuglio) esprime la concentrazione.
Esempio 1: una molecola di O2 su cinque molecole di aria = 1/5 = 0,2; 0,2 moltiplicato per 100 = 20% (20 molecole su 100)
Esempio 2: il gruppo Fluoro ha separato 4,20 g di rame su 6,44 g di miscuglio, quindi la percentuale di rame è 4,20 (parte componente):6,44 (tutto) per 100 = 65%
L'elenco dei componenti delle concentrazioni di tutti i componenti di un miscuglio ci dà la COMPOSIZIONE di quel miscuglio.
Esempio: il miscuglio del gruppo Fluoro aveva la seguente composizione: rame = 65%; solfato rameico = 35%.
Anche una sostanza composta, o composto, ha una COMPOSIZIONE, ma in questo caso non si parla di componenti (termine generale), ma bensì di elementi componenti.
La COMPOSIZIONE, oltre che in percentuale (in massa) può essere espressa anche in numero di atomi.
La FORMULA di un composto ci dice proprio la composizione in numero di atomi.
Esempio 1: la formula H2O ci dà la COMPOSIZIONE come: 2 ATOMI di idrogeno (H) e 1 ATOMO di ossigeno (O) per MOLECOLA.
Esempio 2: la formula ZnI2 ci dà la composizione dello ioduro di zinco: un ATOMO di zinco per ogni 2 di iodio (le parole ATOMO e MOLECOLA sono marcate perché quasi tutti voi ancora dite MOLECOLE al posto di ATOMI.)
La differenza fondamentale è che nel COMPOSTO la composizione è costante (fissa, invariante), mentre in un MISCUGLIO la composizione è variabile (diversificata, modificabile).
Che cos'è allora l'identità di una sostanza, cosa mettiamo sulla carta d'identità come foto? Per l'acqua, per esempio, non possiamo mettere la foto di un bicchiere d'acqua perché, senza che cambi d'identità, quel bicchiere d'acqua potrebbe diventare una nuvola di vapore o un cubetto di ghiaccio o un mucchietto di neve.
Una caratteristica della propria identità che l'acqua "trasformista" non riesce a camuffare è invece la sua COMPOSIZIONE, due atomi di idrogeno per ciascuno di ossigeno (tot percento di idrogeno e tot percento di ossigeno da calcolare a casa sapendo che l'atomo di ossigeno pesa 16 volte quello di idrogeno)
L'altra caratteristica immutabile dell'identità è la forma della molecola, il modo in cui gli atomi si legano (uniscono, combinano) tra di loro.
Esempio: Le pagine di wikipedia sulle sostanze sono come carte d'identità delle sostanze e vi troviamo - come foto - la struttura molecolare. Vedere per esempio http://it.wikipedia.org/wiki/Acqua.
Procedimento sperimentale seguito (16 gennaio 2012):
Pesare il becher col miscuglio
Aggiungere metà becher di acqua demineralizzata e agitare con una bacchetta per sciogliere il solfato di rame. Intanto...
Pesare un filtro di carta vuoto e piegarlo, segnare il numero del gruppo su di esso a matita; preparare l'imbuto sul sostegno con un recipiente di raccolta.
Quando tutto il solfato di rame è ben sciolto versare la soluzione sul filtro. Aiutarsi con altra acqua e la bacchetta per trasferire tutta la soluzione sul filtro e sciacquare con poca altra acqua per lavare il rame sul filtro
Mettere la carta da filtro ad asciugare in stufa
Nel frattempo asciugare e pesare il becher che conteneva il miscuglio.
Quando il filtro col rame è ben asciutto ripesarlo
Opzionalmente mettere il recipiente di raccolta della soluzione di solfato di rame ad evaporare in stufa a 40 °C.
I seguenti video e foto mostrano alcune delle fasi.
Il miscuglio delle due sostanze prima di aggiungere l'acqua
dopo aggiunta di acqua e scioglimento del solfato rameico
Recupero con acqua del rame depositato per unirlo nel filtro
il rame, completamente filtrato, all'interno del filtro.
Il filtro aperto ancora umido
Elaborazione dei dati
Per ricavare il peso del solo rame occorre effettuare una sottrazione.
Una sottrazione è necessaria anche per ricavare il peso del miscuglio delle due sostanze.
Una volta ricavate queste due quantità, il rame (la parte) e il miscuglio (il tutto), calcolare la percentuale così:
percentuale = parte : tutto x 100
Si può calcolare facilmente la massa e la percentuale anche del solfato rameico.
Nella relazione del gruppo riportare tutti i dati ordinatamente e i calcoli, copiando la seguente tabella e completandola
Altre osservazioni e (se disponibili) foto-video
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