Diario di bordo formazione docenti - "G. Deledda"

Si avvia l’attività di sperimentazione con lo studio dei passaggi di stato. Lo studio dei diversi
fenomeni, fusione ed ebollizione, relativi al ghiaccio ( determinazione t° di fusione) , all’acqua,
all’alcool ed alle soluzione di acqua e sale (
determinazione t° di ebollizione) , viene affrontato in
maniera verticale , l’approccio e lo studio sarà di tipo
qualitativo nella scuola primaria mentre quantitativo,
con rilevazione di dati e costruzione di curve per rilevare
la sosta termica,nelle scuole secondarie di I e II grado.
Nella scuola secondaria di II grado si può ulteriormente approfondire attraverso la
determinazione del calore latente di fusione del ghiaccio:+
Versare una massa (ma) di acqua nel calorimetro a temperatura di circa 30 gradi. Chiudere il coperchio ,
agitare leggermente e leggere sul
termometro la temperatura iniziale
dell’acqua ( t1 ). Quando il ghiaccio
comincia a fondere controllare che il
miscuglio sia a 0°C. Prendere due o tre
cubetti di ghiaccio, asciugarli con carta
assorbente e pesarli su un vetrino da orologio. Sia mg la massa del ghiaccio.
Introdurre
velocemente il ghiaccio nel calorimetro e
richiuderlo.agitare
leggermente, la temperatura scende fino a
stabilizzarsi su un
valore ( temperatura di equilibrio termico).
Ripetere più volte
l’esperienza variando la massa d’acqua o la
massa del ghiaccio.
Dal bilancio energetico è possibile ricavare il
calore latente di
fusione λf . Quindi in assenza di dispersione si ha:
Q1 = Q2 + Q3 e λf = (Q1 - Q3 ) / mg
SUBLIMAZIONE DELLO IODIO
La sublimazione è il passaggio diretto dallo stato solido allo stato aeriforme, senza passare per lo stato
liquido. Questo fenomeno si verifica per diversi materiali in cui le molecole sono legate debolmente tra loro,
per cui basta un modesto aumento di temperatura perché si separino e si disperdano sotto forma di gas. Il
materiale ideale per dimostrare la sublimazione è lo iodio, questo, se riscaldato, da origine ad evidenti
vapori di colore viola intenso (il nome dell'elemento: Iodio, deriva dalla parola greca che significa viola,
proprio per ricordare il colore dei vapori).
Lo Iodio è un elemento del
gruppo degli alogeni, che si
presenta allo stato puro
sotto forma di molecole
biatomiche debolmente
legate a formare scaglie con
lucentezza metallica.
Si mette nella capsula una piccola quantità (meno di mezzo cucchiaino da caffè) di scaglie di Iodio, si copre
con il vetrino da orologio su cui è stato messo un cubetto di ghiaccio si pone la capsula sulla fiamma .
Dopo qualche secondo si vedranno alzarsi vapori di Iodio intensamente colorati di viola,
i vapori di Iodio andranno a condensarsi sotto il fondo del vetrino
dove formeranno dei cristalli violetti di Iodio puro, il raffreddamento
determinerà il passaggio diretto dallo stato gassoso allo stato solido.
Separazione di miscugli omogenei: La distillazione del vino
Trasferire in un pallone da 500 ml circa 200 ml di vino, collegare il raccordo a T il termometro e
refrigerante, collegare l‘acqua di raffreddamento in controcorrente importante per lo scambio termico.
Riscaldare con mantello riscaldante o con bunsen. Osservare i valori di temperatura e controllare con
attenzione
quando si
formeranno le
prime gocce di
distillato. L’alcol
etilico puro ha
punto di
ebollizione 78° C, l’acqua di 100° C, visto che la miscela acqua - alcool non è separabile completamente le
prime gocce di distillato si formeranno a circa 83°C. L’alcool ha il punto di ebollizione più basso, quindi la
prima parte di distillato sarà molto ricca in alcool, componente più volatile, e meno ricca di acqua,
componente meno volatile.