Osservazione delle reazioni endotermiche ed esotermiche

Obbiettivo:
Riprodurre delle reazioni esotermiche ed endotermiche.

Materiale:

• Termometro
• Agitatore
• Vaschetta
• Paletta
• Pipette
• Bilancia di precisione
• Becker
• Cappa d'aspirazione
• Cilindro graduato
• Acqua distillata
• Cloruro di ammonio
• Acido solforico concentrato
• Acido cloridrico 5M
• Bicarbonato di calcio

Procedimento:

Il procedimento si svolgerà in tre reazioni:

1. Mettere in un becker 100 ml di acqua distillata; misurare la sua temperatura iniziale con il termometro; prendere 3 ml di acido solforico e aggiungerlo ai 100 ml di acqua; misurare la temperatura finale del composto.
2. In un altro becker mettere 100 ml di acqua distillata e rimisurare la sua temperatura iniziale; pesare 100 g di cloruro di ammonio e aggiungerlo; misurare la temperatura finale;
3. Mettere in un altro becker acido cloridrico e acqua distillata; mettere in un becker più capiente acqua distillata; mescolare il contenuto del becker più piccolo in quello più capiente; misurare temperatura finale.

Conclusione:

Elencare le temperature dei vari composti e fare la differenza di temperatura: Temp. finale - Temp. iniziale. Farlo per tutti e tre i composti. Troverete che il primo composto avrà una differenza di temperatura maggiore di 0°C e quindi è una reazione esotermica; il secondo sarà minore di 0°C e quindi una reazione endotermica; il terzo sarà pari a 0°C, quindi formerà una lieve effervescenza.

Formazione cristallina: Amalgama

Obbiettivi:
Formare cristalli di una lega chiamata Amalgama.

Attenzione: I composti di argento e mercurio sono tossici; i gas emanati dal mercurio sono anch'essi tossici. Il mercurio, entrando in contatto con oggetti d'oro o d'argento forma amalgami, così da danneggiare anelli, gioielli ecc... che vengano in contatto con esso.

Materiali:

Recipiente di vetro

Soluzione di nitrato d'argento allo 0,5% in acqua distillata o deionizzata

Mercurio 

Procedimento:

Mettere 50/60 cm³ di nitrato di argento e una goccia di mercurio; lasciare il tutto a riposo per un paio d'ore.

Conclusione:

 Cominceranno a formarsi dei cristalli aghiformi, nel giro di pochi giorni si formeranno veri e propri cristalli dalla lunghezza di 4/5 mm. Ed ecco che così si è formata una lega detta Amalgama, che crea dei cristalli aghiformi.

^{Lega Amalgama (fig. sopra)}         

Procedimento fotografico: Cianografia

Obbiettivi:
Riprodurre un procedimento fotografico detto Cianografia.

Materiali:

• Acqua deionizzata 
• Citrato di ferro ammoniacale verde (reperibile in negozi di materiali fotografici)
• Ferrocianuro di potassio (reperibile dallo stesso negozio di sopra)
• Bacinella
• Carta
• Lampada di Wood o lampada alogena

Procedimento:

Preparare due soluzioni, una di 20 g di citrato di ferro in 100 cc di acqua deionizzata e l'altra di 16 g di ferrocianuro di potassio in 100 cc d'acqua deionizzata. 

Attenzione: Ora procedere in un ambiente scarsamente illuminato. 

Mescolare le due soluzioni nella bacinella, poi immergere due pezzi di carta, farli ben impregnare con la miscela. Preparate un disegno su un supporto trasparente, ad esempio acetato, tenendo presente che la stampa verrà in negativo. Prendete uno dei pezzi di carta sensibilizzata, che avrà un colore giallino, sovrapponetevi il disegno e mettete il tutto sotto la lampada di Wood per 10 minuti. Ricordare che la lampada alogena richiederà più tempo di quella di Wood. 

Conclusione:

Dopo il tempo richiesto, la stampa sarà completa. Ora, lavare la vostra cianografia con abbondante acqua corrente per eliminare il reagente che non è stato colpito dalla luce. Fare asciugare. 

Osservazioni:

 I raggi ultravioletti o, più lentamente, la luce visibile, determinano la reazione tra il citrato ferrico ammoniacale e il ferrocianuro di potassio con la formazione di ferrocianuro ferrico, un materiale insolubile che quindi rimane nella carta dando colore blu alle parti colpite dalla luce.

"Dare fuoco" al ferro!

Materiale:

• Recipiente di vetro doppio, da 200-300 ml
• Acqua ossigenata di 10-12 vol (quella per disinfettare ferite)
• Biossido di manganese o permanganato di potassio ( vendibile in farmacia)
• 15-20 cm circa di filo di rame o ferro
• Paglietta di ferro (del tipo di quelle per sgrassare le pentole)

Procedimento:

Mettere una piccola dose di biossido di manganese o di permanganato di potassio sul fondo del recipiente di vetro, versare un po' di acqua ossigenata. Così facendo, si formerà ossigeno puro, che per il suo peso, resterà sul fondo del recipiente. Dopo pochi minuti il recipiente conterrà prevalentemente ossigeno puro.

Prendere il filo di rame o di ferro e legare ad un'estremità la paglietta di ferro; scaldare quest'ultima con un accendino. Infine, introdurla nel vaso facendo attenzione a non immergerla nel liquido sul fondo.

Conclusione:

La paglietta diventerà incandescente, brucerà emanando scintille luminose e si fonderà completamente come effetto del calore generato dalla reazione con l'ossigeno.

Un cavolo, un esperimento.

Prerequisiti:

I coloranti indicatori sono delle sostanze che cambiano colore a seconda della concentrazione di ioni idrogeno nel mezzo in cui sono disciolti. Sono conosciute più di cinquanta sostanze dotate di questa proprietà.

Obbiettivi:
Ricavare coloranti con un semplice ortaggio.

Materiali:

• Cavolo viola
• Alcool 95°
• Acqua
• Provette

Svolgimento:
Strappare una foglia di cavolo, metterla in un mortaio con qualche cc di alcool. Pestare con il pestello i pezzi di foglia, aggiungere un po' d'acqua e si continua. Una volta aver assunto una costituzione liquida, versare il contenuto in una provetta e rifare la procedura con altre foglie. Ottenere un 25-30 cc di liquido violetto.

Conclusione:
Si otterranno svariati coloranti se aggiungiamo una base o un acido.

Statistiche:

1. Prima provetta: soluzione violetta (nessuna base né acido)
2. Seconda provetta: soluzione blu (base: bicarbonato di sodio)
3. Terza provetta: soluzione rossa (acido: aceto)
4. Quarta provetta: soluzione rosa (acido: succo di limone)

Fuoco chimico

Attenzione: l'esperimento che starete per eseguire è molto pericoloso. Usare piccoli dosaggi, evitando il contatto con il corpo!

Obbiettivo:
Accendere il fuoco con l'utilizzo di soli elementi chimici.

Materiali:

<--Permanganato di potassio

• Recipiente di vetro (doppio e spesso)
• Spatolino
• Permanganato di potassio
• Acido solforico concentrato
• Bacchetta di vetro
• Foglio di carta

Svolgimento:
Mettere nel recipiente di vetro 3 spatolini di permanganato di potassio, aggiungere alcune gocce di acido solforico. Mescolare con la bacchetta di vetro; mettere a contatto un foglio di carta con la soluzione.

Conclusione:
Il foglio brucerà rapidamente. Il permanganato reagendo con l'acido solforico ha dato origine ad anidride permanganica, un ossidante in grado di far bruciare le sostanze combustibili che vengono a contatto con esso.

Osservazione dei comportamenti del Cloro

Attenzione: il cloro (puro) è altamente tossico, irritante per occhi e vie respiratorie. Quindi condurre l'esperimento in un luogo areato, evitando di aspirare il gas formatosi in maniera diretta. Usare con cautela, l'acido cloridrico e il permanganato di potassio, poiché l'uno è corrosivo e l'altro è velenoso.

Prerequisiti:
Il Cloro è un gas del gruppo VII (alogeno), è più pesante dell'aria e possiede un colore verde. Non è presente libero in natura.

Obbiettivo:
Osservazione dei comportamenti del Cloro.

Materiali:

• Beuta 
• Acido cloridrico (o muriatico)
• Permanganato di potassio 
• Filo di rame 
• Filo di ferro

Procedimento:
Versare nella beuta una piccola quantità di permanganato, aggiungere 20 cc di acido cloridrico; la miscela produrrà un gas che tende dal viola al nero. Scaldare su una fiamma l'estremità del filo di rame nudo, inserirlo nella beuta SENZA immergerlo nel liquido, fare lo stesso procedimento con il filo di ferro.

Conclusioni:

Filo di Rame
 Il filo diventerà rapidamente incandescente e si consumerà per la formazione di cloruro di rame dalla reazione diretta tra metallo e cloro.

Filo di Ferro
Il filo di ferro brucerà, producendo un fumo arancione costituito da cloruro ferrico.