PIANO Lauree Scientifiche
(CHIMICA)
Università degli Studi di Napoli Federico II
STUDIO DI UNA REAZIONE CHIMICA ATTRAVERSO
L'EQUAZIONE DI STATO DEL GAS IDEALE E VERIFICA DELLA SOLUBILITA' DI
ALCUNI COMPOSTI DEL CALCIO
OBIETTIVI
- Effettuare una reazione chimica
- Verificare gli aspetti quantitativi di una reazione chimica
- Riconoscere sali solubili e insolubili di un elemento
PARTE PRIMA
Reazione del carbonato di calcio con
HCl
L'esperienza consiste nel trattare un campione di peso incognito
di carbonato di calcio con HCl e nel calcolare tale peso mediante
recupero della CO2 sviluppata nella reazione
- PROCEDIMENTO
SPERIMENTALE
- Preparare l'apparecchiatura mostrata in figura:
- Versare nel beker 100-150 mL di acqua.
- Capovolgere il cilindro pieno d'acqua nel beker aiutandosi con
della carta oleata per evitare fuoriuscita del liquido dal colindro,
facendo in modo che il livello dell'acqua nel cilindro capovolto
risulti almeno 60 mL superiore alla tacca più in basso.
- Inserire il lato corto del tubo a squadra nel cilindro come
è mostrato in figura e fissare il cilindro al sostegno, usando
anche un elastico o una fascetta.
- Introdurre il carbonato di calcio, fornito dal docente, al fondo
della beuta con attenzione, usando un piccolo imbuto realizzato con
la carta oleata.
- Aggiungere circa 10 mL di acqua distillata.
- Introdurre l'ancoretta magnetica, facendola scivolare
delicatamente lungo la parete interna
della beuta.
- Chiudere la beuta con il tappo rovesciabile.
- Posizionare la beuta codata sull'agitatore magnetico e fissarla
al sostegno
- Collegare la beuta e il tubo a squadra mediante il tubo di gomma
(lungo max 10-15 cm)
- Regolare l’agitazione.
- Osservare il contenuto della beuta e valutare se è
omogeneo o eterogeneo.
- Prelevare con la siringa 3 mL della soluzione di acido
cloridrico, eliminare eventuali bolle d'aria e inserire la siringa
nel tappo, senza far cadere l'acido nella beuta.
- [ ] Prendere nota del volume (V1) di partenza
dell'acqua nel cilindro mediante la scala graduata, e della
temperatura dell'ambiente.
- Far cadere goccia a goccia la soluzione acida nella beuta:
si noterà un'effervescenza dovuta alla formazione di un gas
che gorgoglia nel cilindro determinando un abbassamento del livello
dell'acqua.
- [ ] Quando tutta la soluzione acida è stata
aggiunta, attendere circa dieci minuti e prendere nota del volume
(V2) finale.
- [ ] Osservare il contenuto e valutare di nuovo se
è omogeneo o eterogeneo.
- CALCOLO DELLA QUANTITA' INIZIALE DI
CARBONATO
- Scrivere l'equazione della reazione
CaCO3 + HCl
→
- Conoscendo il volume di gas CO2 raccolto (L), la
pressione (atm), la temperatura dell'ambiente (K),
R = 0,082 (L atm)/K, applicare la legge dei gas
PV = nRT e calcolare le moli di
CO2
- Sulla base dell'equazione stechiometrica ricavare dalle moli di
CO2 le moli di CaCO3
- Calcolare il peso molecolare del CaCO3
- Dalla relazione n = massa/PM calcolare il
peso in grammi della CaCO3.
PARTE SECONDA
VERIFICA DELLA SOLUBILITA' DI ALCUNI
COMPOSTI DEL CALCIO
In questa parte lo studente verifica la diversa
solubilità di alcuni composti del calcio.
- [ ] Smontare l'apparecchiatura.
- Verificare il pH della soluzione nella beuta con la cartina
universale.
- Aggiungere nella beuta un eccesso (circa 4 mL) della soluzione di
idrossido di sodio.
- Verificare il pH della soluzione.
- [ ] Osservare la miscela ottenuta e valutare se è
omogenea o eterogenea.
Scheda relativa all'attività di
laboratorio
- Volume iniziale di gas nel cilindro..............
- Volume finale di gas nel cilindro...............
- Volume di gas prodotto dalla reazione.......
- Peso del campione g............
Equazione della reazione dopo l'aggiunta di HCl:
Calcolo della massa di CaCO3 utilizzato come
reagente.
Equazione della reazione dopo l'aggiunta di NaOH:
Che cosa osservi nella beuta all'inizio dell'esperienza?
E dopo l'aggiunta di HCl ?
E dopo l'aggiunta di NaOH?
Indica i composti solubili e insolubili del calcio che hai incontrato
in questa esperienza.