Prove di miscibilità

Transcript

1 Prove di miscibilità Materiali: Vetreria: becher, pipette pasteur, spruzzette, bacchetta per agitazione. Composti: acqua distillata, alcool etilico non denaturato, acetone, etere di petrolio, olio d oliva e oli da taglio per applicazioni meccaniche, glicole propilenico. Procedimento: Preparare le miscele di solventi come riportato in tabella, annotando per ciascuna miscela il comportamento fisico (completa miscibilità, completa immiscibilità, emulsioni, ecc.). Per realizzare ciascuna miscela sono sufficienti pochi cm 3 (circa 5) di entrambi i solventi, da prelevare e da miscelare in becher (fig. 1). Al termine della prova, agitare con una bacchetta la miscela e annotare il comportamento (fig. 2). NB Gli oli da taglio vengono miscelati solo con acqua. Fig. 1 Fig. 2 Acqua Acqua Alcool etilico Acetone Etere di petrolio Olio d oliva Glicole propilenico Formula H 2 O Alcool etilico CH 3 CH 2 OH Acetone CH 3 COCH 3 Etere di petrolio Olio d oliva Glicole Propilenico

2 Acqua Olio da taglio (A) Olio da taglio (C) Prove di solubilità Materiali: Vetreria: becher, pipette graduate, bacchetta per agitazione. Composti: acqua distillata, alcool etilico non denaturato, acetone, etere di petrolio, cloruro di sodio (NaCl), nitrato di argento (AgNO 3 ), bicarbonato di sodio (NaHCO 3 ), naftalene e canfora. Procedimento: Effettuare le prove di solubilità riportate in tabella. Per ciascuna prova descrivere qualitativamente il comportamento del solido (completamente solubile, poco solubile, insolubile, ecc.). Per ciascuna soluzione sono necessari pochi cm 3 di solvente (circa 10) da prelevare con pipetta e da porre nel becher (fig. 1); al sovente si addizionano pochi granelli di solido con una spatola (fig. 2). Si mescola con una bacchetta e si annota il comportamento (fig. 3). Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

3 NaCl Acqua Alcool etilico Acetone Etere di petrolio AgNO 3 NaHCO 3 Canfora Naftalene

4 DENSITA' E' una grandezza che rappresenta la massa di sostanza contenuta nell'unità di volume*. Viene indicata col simbolo d e le sue unità di misura comuni sono grammi massa/millilitri: d = massa (g) / volume (cm 3 ) Si può anche definire la densità relativa, come il rapporto tra la densità della sostanza considerata e la densità dell'acqua distillata a 4 C. Poiché a questa temperatura la massa di 1 cm 3 di acqua è 0, g, ne consegue che la densità assoluta e la densità relativa sono espresse con ottima approssimazione dallo stesso numero, ma la seconda è una grandezza adimensionale. La densità è una grandezza intensiva (cioè non dipende dalla quantità di sostanza considerata) ed è una proprietà fisica delle sostanze (solide, liquide o gassose) a temperatura e pressione costanti. In genere, un aumento di temperatura è accompagnato da un aumento in volume e quindi da una diminuzione della densità. La densità può essere misurata con varie tecniche, alcune estremamente semplici. Per i liquidi si può, ad esempio, procedere usando un piccolo matraccio tarato di volume V m e massa (da determinare) M m. Lo si riempie del liquido in esame e si determina la massa totale M. La densità del liquido sarà: d = M - M m / V m Si possono misurare le densità relative di liquidi o solidi anche senza conoscere con precisione il volume del recipiente tarato, ma ricorrendo esclusivamente a pesate. Il rapporto tra il peso di un certo volume di sostanza e il peso di un identico volume di acqua distillata fornisce la densità relativa della sostanza. Infatti: d sostanza = P sostanza / V d acqua = P acqua / V d relativa = d sostanza / d acqua = P sostanza / P acqua Su questo principio si basano le determinazioni col picnometro, un piccolo recipiente di vetro a volume fisso. * Una grandezza strettamente correlata alla densità è il peso specifico, definito come il rapporto tra peso e volume di una sostanza ed espresso in unità g/cm 3. Si potrà assumere in pratica che densità e peso specifico siano espressi dallo stesso valore, cioè assumere che 1 g massa pesi praticamente 1 g (nei luoghi dove l'accelerazione di gravità ha il valore di 9,806 m/s 2 ).

5 Liquidi. Si determina il peso del picnometro vuoto P, del picnometro pieno del liquido in esame P l e del picnometro pieno di acqua distillata P a. La densità relativa sarà: d relativa = (P l - P) (P a - P) Le densità relative così determinate sono riferite all'acqua alla temperatura ambiente. Per ottenere la densità rispetto all'acqua a 4 C occorre moltiplicare d relativa per la densità dell'acqua alla temperatura ambiente. Nella seguente tabella sono raccolti i valori di densità dell'acqua distillata a varie temperature:

6 ESPERIENZA: DETERMINAZIONE DELLA DENSITÀ ASSOLUTA DI LIQUIDI Determinazione della densità di liquidi Materiale: Liquidi vari: olio d oliva, glicole propilenico, acqua distillata. Matracci da 10 cm 3 (picnometri) Pipette Pasteur Bilancia analitica Esecuzione della prova (da ripetere per ciascun liquido): - Pesare il picnometro P P - Prelevare il liquido con una pipetta Pasteur, versarlo nel picnometro sino al raggiungimento della tacca che indica il volume del picnometro considerato V L. - Pesare il picnometro così riempito P T = P P + P L - Ricavare il peso del liquido P L = P T - P P = P P + P L - P P - Procedere al calcolo della densità assoluta del liquido D L : D L = P L / V L Attenzione: Riconsegnare il picnometro pieno di olio o glicole dopo la misura per lo smaltimento.