chimica fisica

Miscuglio

Scopo:
- separare i componenti di un miscuglio
-verificare che la massa è un invariante in questo tipo di trasformazioni
-trovare la percentuale di soluto presente nel miscuglio

Materiale:
miscuglio costituito da sabbia e sale (NaCl), spatola, becher ,carta da filtro, imbuto, bunsen, bacchettina di vetro,capsula di porcellana, vetrino d’orologio
Strumenti :
bilancia portata 2000,00g risoluzione0,01 g

Procedimento:
- massare la capsula e il filtro (anche il becher e l’eventuale vetro d’orologio )
- massare nel becher in modo accurato circa 10,00 g di miscuglio ( si può anche fare “tara”)
- aggiungere acqua al contenuto del becher in modo tale da essere certi che tutto il sale sia sciolto
- mescolare con bacchetta di vetro
- filtrare la soluzione omogenea acqua e sale dalla sabbia
- raccogliere il filtrato nella capsula di porcellana
- cercare di recuperare tutto il contenuto del becher.
- mettere in stufa il filtro con la sabbia posto su un vetrino d’orologio
- evaporare il solvente dalla capsula di porcellana
- massare la capsula contenente il sale
- massare il vetro d’orologio con il filtro contenente la sabbia

Note
- Per filtrare si può usare un filtro a pieghe, qualora si debba filtrare una grande quantità di liquido ( offre maggior superficie filtrante , lasciando fluire il liquido più velocemente e si ottiene piegando a fisarmonica il dischetto da carta da filtro, dopo averlo piegato in due) o un filtro normale, ottenuto piegando in quattro parti il disco di carta filtrante e aprendo in modo che formi un cono. Esistono filtri di carta di diversa granulometria a seconda delle dimensioni dei solidi da filtrare
- Il filtro va posto in un apposito imbuto dall’estremità tagliata obliquamente. Con una spruzzetta si bagna la carta per farla aderire alle pareti dell’imbuto. Si sistema l’imbuto nel sostegno ad anello e si regola l’altezza in modo tale che la punta dell’imbuto tocchi le pareti del recipiente destinato a raccogliere il filtrato
- Il filtro deve essere riempito col liquido al massimo fino a mezzo centimetro dal suo bordo, per evitare che possa debordare, provocando la perdita di sostanza.
- Si deve lavare molte volte con acqua il miscuglio, in modo tale da essere sicuri che tutto il sale si sia sciolto.
- Si versa il liquido nell’imbuto facendolo scorrere lungo una bacchettina di vetro appoggiata sul beccuccio del becher in modo da evitare che il liquido scorra lungo le pareti del recipiente.
- Con la bacchetta si guida la discesa del liquido nella parte centrale del filtro, facendo attenzione a non toccare il filtro con la bacchetta, poiché potrebbe bucarsi.
- Nella fase iniziale della filtrazione , si cerca di versare nel filtro il liquido che, con una breve decantazione, si è già liberato di gran parte del solido. La presenza del solido nell’imbuto rallenta la filtrazione , perciò si cerca di portarvelo solo dopo che si è filtrato la maggior parte del liquido.
- Nella fase finale si lava più volte il solido che è nel becher di partenza, aggiungendo piccole quantità di acqua , agitando con la bacchetta e filtrando dopo la decantazione. Questo ha lo scopo di eliminare la parte occlusa nel solido
- Dopo aver eseguito un po’ di lavaggi, si porta infine tutto il solido sul filtro, inclinando il becher sull’imbuto e dirigendo all’interno di esso il getto di una spruzzetta, per staccare e far scendere le particelle di solido.
- L’operazione può essere ripetuta più volte fino a quando il becher non presenta più alcuna traccia di solido.

Dati sperimentali

Massa capsula = (62,96+0,01)g
Massa filtro = (0,90+0,01)g
Massa miscuglio = (10,00+0,01)g
Massa capsula con sale = (63,94+0,01)g
Massa filtro e sabbia = (9,92+0,01)g


Calcoli
Massa sabbia = Massa filtro con sabbia- massa filtro= (9,02+0,02)g
Massa sale =Massa capsula con sale-massa capsula= (0,98+0,02)g
- Concentrazione sale nel miscuglio
g soluto/g soluzione = (0,98+0,02)g/(10,00+0,01)g = 0,098
er tot rapporto = er massa sale + er massa miscuglio = (0,02 +0,001) =0,021
ea concentrazione= (er tot * misura)= 0,002
concentrazione sale = ( 0,098+0,002 )
- Concentrazione sabbia nel miscuglio
g solvente /g soluzione = (9,92+0,02)g/(10,00+0,01)g = 0,992
er tot rapporto = er massa sale + er massa miscuglio = (0,002 +0,001) =0,003
ea concentrazione= (er tot * misura)= 0,003
concentrazione sabbia = ( 0,992+0,003 )
- Concentrazioni percentuali:
% m/m sale:
concentrazione sale * 100 = ( 0,098+0,002 )* 100 = (9,8+0,2)
% m/m sabbia:
concentrazione sabbia * 100 = ( 0,992+0,003 )* 100 = (99.2+0,3)


Conclusioni:

Sfruttando la diversa sulubilità in acqua del sale e della sabbia siamo riusciti a separare i due componenti il miscuglio.
La massa si può considerare una invariante poiché la somma della massa della sabbia e del sale ottenuti in modo separato, coincide con la massa del miscuglio di partenza:
Massa sabbia = (9,02+0,02)g
Massa sale = (0,98+0,02)g
Massa miscuglio= ( 10,00 +0,04)g
Massa miscuglio di partenza= ( 10,00 +0,01)g
Le percentuali di sale e sabbia nel miscuglio sono rispettivamente del (9,8+0,2) e del (99.2+0,3) %.