DETERMINAZIONE DELLA QUANTITA' DI UN REAGENTE TRAMITE MISURE DI VOLUME
Nella fattispecie determinazione della quantità di magnesio metallico utilizzando una reazione chimica quantitativa ocn raccolta del volume.
Prerequisiti
Una reazione di chimica può essere condotta in maniera qualitativa o in maniera quantitativa.
Conoscendo l'equazione chimica è possibile risalire ai reagenti o arrivare ai prodotti conoscendo in anticipo le quantita utilizzate (masse o volumi) di almeno uno dei partecipanti alla reazione stessa.
La reazione in questo caso è la salificazione del magnesio condotta con acido cloridrico concentrato, l'equazione chimica risulta:
Mg(s metallico) + 2 HCl(aq conc) —» MgCl2(aq)+ H2(g)
Scopo
Determinare attraverso calcoli stechiometrici l amassa di magnesio mediante i dati rilevati e calcolati in laboratorio sperimentalmente.
Strumenti, Attrezzatura e sostanze
buretta (portata 50 ml, sensibilità 0,1 ml), becher da 600 ml, asta di ssostegno, supporto e portaburetta, imbutino
acqua di rubinetto, acqua distillata, acido cloridrico concentrato (35%), magnesio.
Procedimento
Per prima colsa sopo aver riempito il becher con acqua del rubinetto, abbiamo appoggiato sul fondo il trucciolo di magnesio coperto dall'imbuto come mostrato in figura.

Poi presa la buretta, chiuso il rubinetto, facendo attenzione l'ho riempita d'acqua, e rapidamente rivoltata immergendone l'apertura nell'acqua del becher, così evitare di far uscire tutta l'acqua dalla stessa buretta.
Si apre lentamente il rubinetto della buretta fino ad arrivare alla tacca più vicina (nelle nostre burette la tacca indicata come 50 ml), l'operazine riesce meglio se si controlla l'entrata di aria alla punta della buretta con un dito. Ora il sistema è in attesa dell'aggiunta della soluzione di acido cloridrico per far avviare la reazione.
Il docente ha quindi aggiunto con una pipetta a stantuffo circa 10 ml della soluzione di acido cloridrico concentrato cercando di farne uscire almeno parte del contenuto in vicinanza del magnesio, sotto l'imbuto, la cosa riesce meglio se si inclina leggermente la pipetta e la si cerca di inserire sotto l'imbuto.
Pericoli e precauzioni
Particolare cura si deve prestare quando si maneggiano gli strumeti e attrezzi in vetro e l'acido cloridrico in soluzione concentrata (o fumante) irritante per le mucose.
HCl presente in forma di soluzione concentrata (36% pari a una concentrazione circa 12 M) è tossico per ingestione ed inalazione, provoca ustioni alla pelle e agli occhi.
MM 36,461
densità sperimentale = 1,639 g/cm3
tensione di vapore a 15°C = 3,79 o 106 Pa (37,4 atm)
frasi R: R 23-25
frasi S: S 1-2-9-26-36/37/39-45
Dati Sperimentali e risultati
Quando il magnesio ha reagito completamente registriamo la presenza nella buratta di una quantità di gas e il livello dell'acqua è sceso da 50 ml a 28,1 ml pari a 21,9 ml = 0.0219 L. L'altezza del liguido nella buretta nei confronti del liquido nel becher è pari a Δh = 39.5 cm = 395 mm. L'equivalenza da utilizzare è 1 atm = 960 mm di Hg = 10260 mm di H2O
La temperatura della stanza risulta di 20°C = 293 K. Correzione per conoscere la pressione del gas all'interno della buretta: 1 atm - Δh/10000 = 0,9615 atm

Avendo i tre dati di pressione, volume e temperatura possiamo ricorrere all'equazione fondamentale dei gas perfetti per risalire alle moli di gas sviluppate nella reazione.
n = p • V / R • T

n= 0,9615 • 0.0219 / 0,082 • 293 = 0,000876 mol
pari ad una quantità dimagnesi di
m Mg = n • MM = 0,000876 • 24,31 = 0,0213 g = 21,3 mg

L'analisi degli errori approssimativa porta ai seguenti dati completi:
n = 0,000876 ± 0,000015 mol
m Mg = 21,3 ± 0,4 mg

Conclusioni
La prova è stata portata a termine nei termini previsti dal tempo a disposizione (circa 45 minuti). La misura del volume (tre cifre significative) porta ad una misura di massa che al di là degli errori sperimentali risulta superiore alla sensibilità della bilancia a disposizione nel laboratorio (± 10 mg = ± 0.01 g).