Lo scopo di questa attività è di osservare una reazione esotermica attraverso un semplice esperimento che metterà in evidenza la liberazione di calore nell’ambiente esterno durante la reazione stessa.
25 ml di perossido di idrogeno (H2O2) al 36%
5/6 spruzzate di sapone
1 g di lievito di birra in polvere
1 Cilindro graduato da 25 ml, sensibilità 1ml
1 Cilindro graduato da 500 ml, sensibilità di 5 ml
Bacinella
2 becher
Bilancia, sensibilità 0,1g
Termometro di vetro, sensibilità 1°C
Bacchetta di vetro
Colorante
2 Contagocce
Fiammiferi
Modelli molecolari
Acqua del rubinetto
Guanti
Con l’utilizzo di un cilindro graduato da 25 ml, misurare 25 ml di perossido di idrogeno.
Versare il contenuto nel cilindro graduato da 500 ml.
Inserire 5/6 spruzzate di sapone nel cilindro graduato da 500 ml.
Aggiungere 3 pipettate di colorante nel cilindro graduato da 500 ml.
Agitare il cilindro graduato da 500 ml.
Pesare in un piccolo becher 1 g di lievito di birra in polvere, aggiungere acqua tiepida fino a 15ml e addizionare 1 pipettata di colorante;
Mescolare per alcuni minuti. Nel frattempo chiedere se qualcuno sa cosa è il lievito e che funzione svolge nella reazione
→ La reazione che stiamo per osservare normalmente sarebbe molto lenta; per aumentare la velocità della reazione noi utilizziamo il lievito di birra che funge da catalizzatore (prima di aggiungere il lievito, la reazione sta già avvenendo). Il lievito è un fungo e contiene un enzima chiamato CATALASI che aumenta notevolmente la velocità della reazione, senza però consumarsi. In invece cucina utilizziamo il lievito per la sua funzione di lievitante.
Misurare la temperatura del becher con il lievito e del cilindro graduato con l’acqua ossigenata e il sapone.
Versare il contenuto del becher nel cilindro graduato da 500 ml.
Misurare nuovamente la temperatura del cilindro graduato da 500 ml e prendere nota del valore registrato.
Attendere circa un minuto.
Inserire un fiammifero acceso nel cilindro in cui è presente il dentifricio dell’elefante e osservare.
SICUREZZA:
Il perossido di idrogeno è nocivo se ingerito o inalato, provoca gravi lesioni oculari ed è nocivo per gli organismi acquatici con effetti di lunga durata.
→ Indossare guanti, indumenti protettivi, proteggere gli occhi ed il viso.
• IN CASO DI CONTATTO CON LA PELLE: lavare abbondantemente con acqua.
• IN CASO DI CONTATTO CON GLI OCCHI: sciacquare accuratamente per parecchi minuti (Togliendo le eventuali lenti a contatto).
• Contattare immediatamente un CENTRO ANTIVELENI/un medico.
L’acqua ossigenata o perossido di idrogeno tende in maniera spontanea a trasformarsi in acqua e ossigeno, attraverso la seguente reazione: 2H2O2 → 2H2O + O2. (Infatti se si lascia l’acqua ossigenata aperta, dopo un po’ essa perde la sua funzione e non disinfetta più perché è diventata semplice acqua).
Nella reazione i legami tra ossigeno e idrogeno si rompono, per poi formare una molecola di ossigeno e una di acqua, liberando energia termica, come potete sentire toccando il cilindro caldo.
Nel nostro esperimento, grazie al lievito, il perossido di idrogeno viene a formare molto rapidamente acqua e ossigeno, il sapone intrappola l’ossigeno e forma la schiuma.
Come facciamo a essere sicuri che le bolle siano costituite da ossigeno?:
Accendiamo il fiammifero e lasciamolo cadere nel cilindro con il dentifricio. Osserviamo che viene prodotta una fiammata.
L’acqua ossigenata è molto nociva per il nostro corpo se la si beve, in quanto è un veleno; ma quando la versiamo sulle ferite, a contatto con l’enzima catalasi, presente nella nostra pelle lesionata e anche nel lievito, si libera ossigeno che funge da disinfettante. La reazione produce anche calore.
Vi ricordate a che cosa serve la catalasi? La catalasi trasforma rapidamente l’acqua ossigenata in acqua e ossigeno, che formano la schiuma.
Se fallisse l’esperimento la causa potrebbe essere un eccesso di acqua nella diluizione del lievito.