Titolo

Scopo o obiettivo

Riconoscere attraverso l'uso dei sensi una trasfromazione propriamente fisica da una propriamente chimica; un primo approccio a come svolgere una relazione tecnica in termini qualitativi.
Vedasi anche quanto scritto nella pagina precedente.

Strumenti e sostanze

alcuni oggetti comuni in laboratorio di fisica e chimica (becco Bunsen, bicchieri di vetro, una pallina di gomma, un dinamometro, una spugna, un fiammifero, un vetrino da orologio in vetro), ecc.

tra le sostanze pure o sciolte abbiamo utilizzato:

soluzioni di nitrato di piombo

soluzioni di ioduro di potassio

acido cloridrico in soluzione acquosa diluito e concentrato

sodio (puro)

acqua di rubinetto

Procedimento
Una volta sistemati in laboratorio abbiamo osservato quanto operavano i doventi al primo bancone prendendo adeguati appunti. Abbiamo quindi osservato alcuni fenomeni fisici ed alcuni fenomeni chimici, di seguito indicati in ordine di svolgimento:
1fis) una pallina cade senza rompersi (opera la forza di gravità), bisogna applicare una forza (la mano) per riportarla nella condizione iniziale;
2fis) una molla di un dinamometro viene tirata da una mano (forza artificiale), una volta che viene eliminata la forza la molla ritorna alle dimensioni iniziali.
3fis) operando una variazion di temperatura su un metallo nella fattispecie un bulbo di mercurio di un termometro, osserviamo che il mercurio modifica il volume in maneira reversibile, si dilata ald alte temperature e diminuisce alle basse temperature.
4fis) una spugna compressa da due mani cambia forma, ma se l'effetto di compressione viene a mancare ritorna nella situazione iniziale.
5fis.) una penna che scrive su un foglio disperde una certa quantità di inchiostro ma non crea nessuna nuova sostanza, diminuisce l'inchiostro nella penna parte del quale si fissa su un foglio.
1chim) mescolando in una provetta due soluzioni, una contenetne nitrato di piombo ed una contenente ioduro di potassio, si forma una sospensione gialla che in breve tempo deposita un solido giallo insolubile in acqua.
6fis) mescolando in una provetta limatura di ferro in acido cloridrico diluito non sembra succedere nulla.
2chim) mescolando in una provetta limatura di ferro in acido cloridrico concentrato, entro pochi secondi si sviluppano delle bollicine di gas. Questo gas risulta infiammabile se soggetto al fuoco di un accendino, si ode infatti un distinto suono di scoppio.
3chim) un pezzettino di sodio, messo in un becher con un po' di acqua, non tocca la superficie e reagisce vivacemente fino a consumarsi. Si sviluppano dei gas autoinfiammabili con fiamma colorata di arancio.
4chim) Se confrontiamo acqua di rubinetto con l'acqua nel becher dell'esperienza precedente, osserviamo al tatto due sensazioni diverse, l'acqua su cui c'è stato il sodio appare 'viscida' al tatto.
5chim) riscaldiamo un po' di zucchero du un vetrino da orologio su una fiamma Bunsen, osserviamo che si scioglie ma cambia anche colore e aumenta di intensità l'ode di caramello.
6chim) un fiammifero non ha praticamente odore, ma dopo che lo si è fatto bruciare il legno appare annerito e l'aria si riempie di odore di zolfo.

Osservazioni:
1fis) il processo non risulta reversibile a meno che non applichiamo una nuova forza per riportare la pallina all'altezza originaria.
2fis) il processo è perfettamente reversibile (forza).
3fis) il processo è reversibile (temperatura).
4fis) il processo è reversibile (pressione).
5fis.) il processo è irreversibile, si ha spostamento di materia da un oggetto all'altro.
1chim) la variazione nel sistema è immediata e ben visibile e irreversibile.
6fis) si forma un miscuglio eterogeneo (processo fisico) la reazione chimica se c'è è molto lenta.
2chim) la reazione è evidente pocihé si formano delle bollicine di gas, inoltre il gas che è una nuova sostanza risulta infiammabile.
3chim) il sodio si consuma e non si trova più alla fine della trasformazione, inoltre si ha lo sviluppo di qualcosa di infiammabile.
4chim) al tatto distinguiamo che l'acqua di rubinetto si è modificata in seguito alla reazione con il sodio, quindi il sodio non ha reagito con l'aria ma con l'acqua producendo qualcosa che ha modificato lo stato dell'acqua.
5chim) si ha variazione di colore, di stato e di odore (e di spaore).
6chim) si osservano numerosi cambiamenti di colore e di odore, parte del materiale viene 'distrutto'dal fuoco.

Calcoli e Risultati
L'esperienza di laboratorio è stata solo di tipo qualitativo e quindi non si sono prese misure e non si è operato con nessun calcolo.

Conclusioni
Attraverso l'uso dei cinque sensi abbiamo potuto riconoscere abbastanza facilemente una trasformazione fisica da una chimica; nel prmo caso cambia semplicemente la forma o la dispersione di una sostanza o di un miscuglio, ma non ne viene modificata la foma chimica, il processo risulta spesso reversibile e misurabile con semplici strumetni di misura (misure dirette); nel secondo caso la variazione che interviene sebbene facile da descrivere o osservare, non lo è da un punto di vista delle misure, si osservano variazioni intense nel colore, al tatto, si percepisce del suono, si possono sentire gusti e doori che prima della trasformazione chimica non c'erano. In nessuna delle trasformazioni chimiche si è operato per fare avvenire la reazione inversa forse perché non risulta facile, basti pensare al legno che brucia e al tempo che la natura impiega per riformare lo stesso legno (acqua, anidride carbonica, luce, fotosintesi clorofilliana et cetera).

Bibliografia