Piano Lauree Scientifiche (CHIMICA)

PIANO Lauree Scientifiche (CHIMICA)
Università degli Studi di Napoli Federico II
POLARITA’ E MISCIBILITÀ DI LIQUIDI; PROVE DI SOLUBILITA’
OBIETTIVI
- Riconoscere la polarità di una sostanza usando un campo elettrostatico
- Esaminare gli effetti della polarità delle sostanze
a) sulla miscibilità
b) sulla solubilità
PROCEDIMENTO
PARTE PRIMA
In questa prima parte si effettuano osservazioni sul comportamento di alcuni liquidi in presenza di un campo
elettrostatico.
POLARITA’ DEI LIQUIDI
a) In una buretta si versano 20-25 mL di acqua. Si strofinano le bacchette con un panno di lana; si apre il
rubinetto della buretta avvicinando al sottile getto d’acqua ciascuna bacchetta.
Cosa si nota avvicinando la bacchetta di ebanite (o penna bic)?
Cosa si nota avvicinando la bacchetta di legno (o di vetro) ?
b) In una altra buretta si versano 20-25 mL di esano. Si strofinano le bacchette con un panno di lana; si apre
il rubinetto della buretta avvicinando al sottile getto d’esano ciascuna bacchetta.
Cosa si nota avvicinando la bacchetta di ebanite (o penna bic)?
Cosa si nota avvicinando la bacchetta di legno (o di vetro) ?
c) Svuotare la buretta, asciugare con soffio d’aria sotto cappa e ripetere l’esperimento b) con alcol etilico.
Si annota il comportamento nella tabella:
Sostanze
Bacchetta di ebanite (o
penna bic)
Bacchetta di legno (o vetro)
Polarità
n esano
alcol etilico
acqua
-Esaminare le formule di struttura dei liquidi utilizzati riportati nell’appendice e giustificare il loro
comportamento nei confronti del campo elettrostatico.
PARTE SECONDA
In questa seconda parte si osserva il comportamento di alcuni liquidi in riferimento alla loro miscibilità.
MISCIBILITA’ DI LIQUIDI
-Preparare 4 provette e in ognuna versare 3 mL di acqua.
-Aggiungere in ogni provetta 2 mL dei liquidi riportati nella tabella identificandoli con un pennarello
vetrografico (o etichette).
-Agitare ciascuna miscela ottenuta, riporre la provetta nel portaprovetta ed attendere circa 1 minuto.
-Osservare il comportamento (miscibile, non-miscibile) delle 3 miscele e riportarlo nella prima riga della
tabella.
-Si ripete l’operazione per gli altri 2 solventi (alcol etilico e n-esano).
Acqua
alcol etilico
n-esano
diclorometano
Acqua
alcol etilico
n-esano
Discutere i risultati riportati in tabella sulla base delle strutture dei liquidi esaminati riportate in appendice e
alla luce delle conclusioni della PRIMA PARTE.
Nelle miscele eterogenee i due liquidi si separano e si stratificano perché hanno densità diverse.
1
-
Osservare le provette e sulla base dei volumi usati determinare chi si stratifica sopra, ed è quindi il
meno denso, e chi si stratifica sotto ed è quindi il più denso.
Confrontare con i dati di densità dei liquidi usati riportati nei testi.
PARTE TERZA
In questa sezione si osserva il comportamento di alcune sostanze solide in liquidi con diversa polarità.
SOLUBILITA’ DI ALCUNE SOSTANZE
-Preparare tre beker contenenti 5 mL di acqua (solvente polare)e aggiungere, rispettivamente, una punta di
spatola (ca. 300 mg) di naftalene, di saccarosio e di cloruro di sodio, identificando i diversi soluti con un
pennarello vetrografico o un’etichetta.
-Agitare ciascuna miscela.
-Riportare il comportamento (solubile, non-solubile) delle miscele nella tabella che segue.
-Ripetere con n-esano (solvente apolare)
naftalene
saccarosio
cloruro di sodio
acqua
n-esano
Discutere i risultati ottenuti confrontando le strutture delle sostanze utilizzate con quelle dei solventi riportate
in appendice.
PARTE QUARTA
In questa sezione si sperimenta come la diversa solubilità di sostanze in liquidi immiscibili può essere
sfruttata per separarle. I solventi utilizzati sono acqua e diclorometano (cfr. il risultato ottenuto nella
PARTE SECONDA quando alla provetta con acqua è stato aggiunto 2 ml di diclorometano).
SOLUBILITÀ E TECNICHE DI SEPARAZIONE
Sono a disposizione tre beute contenenti soluzioni in diclorometano di
A- blu di metilene
B- tetrafenilporfirina
C- blu di metilene e tetrafenilporfirina
1) Prelevare e mettere in una provetta 2 mL della soluzione A, aggiungere 3 mL di acqua e agitare
Cosa si osserva?
La fase acquosa è colorata in ____________________ La fase diclorometanica è colorata in
_________________
2) Prelevare e mettere in una provetta 2 mL della soluzione B e aggiungervi 3 mL di acqua e agitare. Cosa si
osserva?
La fase acquosa è colorata in __________________ La fase diclorometanica è colorata in
_____________________
3) Prelevare e mettere in una provetta 2 mL della soluzione C e aggiungervi 3 mL di acqua e agitare. Cosa si
osserva?
La fase acquosa è colorata in ________________. La fase diclorometanica è colorata in
_________________
Commentare i risultati alla luce della polarità dei solventi e dei soluti.
2
Due liquidi immiscibili e di diversa densità possono
essere separati.
Questa operazione si effettua utilizzando un imbuto
separatore come quello riportato di fianco:
si versa la miscela dei due liquidi nell’imbuto
mantenuto ad un sostegno utilizzando un imbutino di
vetro; si apre il rubinetto e lentamente si fa scendere
in un beker la prima fase fino a quando il menisco di
separazione raggiunge il rubinetto che, a quel
punto,viene chiuso; si preleva la seconda fase dal
rubinetto superiore (perchè?)
3
APPENDICE
H
H
O
H
H
H
H
C
H
C
O
C
C
H
C
C
C
H
H
H
H
H
CH3CH2OH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Acqua
etanolo
n-esano
C
C
C
Cl
H
H
H
CH2Cl2
cloruro di sodio
H
C
C
C
H
diclorometano
Na+ Cl-
H
C
H
H
C
H2O
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
Naftalene
Formula di struttura
abbreviata del naftalene
Rappresentazione a linee ed angoli: modo abbreviato di disegnare
formule di struttura in cui un vertice rappresenta un atomo di
carbonio ed una linea un legame.
Saccarosio
Blu di metilene
Tetrafenilporfirina
4
Cl