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La mente non ha bisogno, come un vaso, di essere riempita, ma piuttosto come legna, di una scintilla che l’accenda e vi infonda l’impulso della ricerca.

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Presentazione sul tema: "La mente non ha bisogno, come un vaso, di essere riempita, ma piuttosto come legna, di una scintilla che l’accenda e vi infonda l’impulso della ricerca."— Transcript della presentazione:

1 La mente non ha bisogno, come un vaso, di essere riempita, ma piuttosto come legna, di una scintilla che l’accenda e vi infonda l’impulso della ricerca e un amore ardente per la verità De recta ratione audiendi, Plutarco

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6 Abbiamo progettato un metodo per separare i componenti di diverse miscele. Successivamente abbiamo pesato le sostanze recuperate, valutando l’efficacia dei metodi scelti tra i seguenti: 1° metodo: SETACCIAMENTO (Sifting) Separazione di sostanze di grandezza diversa utilizzando un setaccio 2° metodo: ATTRAZIONE MAGNETICA Separazione dei componenti magnetici per mezzo di una calamita

7 3° metodo: FILTRAZIONE (Filtration) Si separa la componente solida da quella liquida tramite un filtro posto in un becher 4° metodo: EVAPORAZIONE Si riscalda dell’acqua dove è presente una componente solida fino all’evaporazione della prima

8 MISCUGLIO METODO SCELTO RISULTATO RESA 5g farina + 5g zinco Setacciamento 4g farina 80% 5g tornitura di rame + 5g limatura di ferro Setacciamento 4g ferro 80% 5g tornitura di rame + 5g limatura di ferro Attrazione magnetica 5g ferro 100% 5g sabbia + 5g limatura di ferro Attrazione magnetica 6g ferro 120%

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10 Componenti: 5g di sabbia 5g di sabbia 5g di limatura di ferro 5g di limatura di ferro 5g di sale: cloruro di sodio (NaCl) 5g di sale: cloruro di sodio (NaCl)Procedimento: Preparare un miscuglio di sale, sabbia e Preparare un miscuglio di sale, sabbia e limatura in un becher Aggiungere acqua distillata Aggiungere acqua distillata Sistemare un filtro in un imbuto e appoggiare Sistemare un filtro in un imbuto e appoggiare l’imbuto sul becher; versare il miscuglio

11 -Nel filtro rimangono il ferro e la sabbia. Il sale si scioglie. COME SEPARARE IL SALE E L’ACQUA? Becher con il sale Becher vuoto Sale recuperato 104g 96g 8g Riscaldare il filtrato fino a ebollizione L’acqua evapora completamente lasciando del sale nel becher Misurare la quantità di sale recuperato

12 INCREMENTO: 5:3=100:X X= 3·100 = 60% 5:3=100:X X= 3·100 = 60% 5 DOMANDA: a cosa è dovuto l’incremento? IPOTESI 1. AGNESE: «IL SALE HA TRATTENUTO UN PO’ D’ACQUA» 2. LUCA: «LA SABBIA DEL MARE CONTIENE DEL SALE»

13 OSSERVAZIONI 1° OSSERVAZIONE: quando si mescolano due sostanze la massa iniziale è uguale a quella finale 2° OSSERVAZIONE: 2° OSSERVAZIONE: I componenti (sale, limatura…) hanno conservato le loro proprietàCONCLUSIONE I DUE PROCESSI, MESCOLAMENTO E SEPARAZIONE, SONO REVERSIBILI, cioè sono : TRASFORMAZIONI FISICHE

14 MISCELE DI MATERIALE SOLIDO IN ACQUA

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16 Abbiamo ottenuto cioè

17 Si fa riposare la sospensione e la sostanza insolubile si deposita sul fondo: Si fa riposare la sospensione e la sostanza insolubile si deposita sul fondo: questa tecnica è usata nei depuratori.

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19 MATERIALE OCCORRENTE:  Olio  Alcool  Sciroppo  Solvente  Becher  Beuta  Acqua demineralizzata  Tappo di gomma forato  Tubicino di vetro SOLVENTESOLUTORISULTATOOSSERVAZIONI AcquaOlioINSOLUBILE L’olio galleggia EMULSIONE AcquaAlcoolSOLUBILE Miscuglio rosa SOLUZIONE AcquaSciroppoSOLUBILE Miscuglio omogeneo SOLUZIONE SolventeOlioSOLUBILE Componenti separati SOLUZIONE SolventeAlcoolINSOLUBILE Miscuglio giallo EMULSIONE Abbiamo poi compilato la seguente tabella

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21 CONCENTRAZIONE DI UNA SOLUZIONE La concentrazione di una soluzione indica la quantità massima di soluto disciolta nella soluzione

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23 Massa iniziale acqua Massa sale Massa becher + acqua Massa finaleMassa sale / Massa soluzione 50g ≃ 50ml 18g148g166g 18:68 ≃ 0,26… 60g ≃ 60ml 21g159g180g 21:81 ≃ 0,26… 75g ≃ 75ml 27g192g 27:102 ≃ 0,26… 100g ≃ 100ml 36g233g 36:136 ≃ 0,26… I dati della tabella sono sperimentali, ottenuti proprio dai nostri test! A temperatura ambiente, 22° circa

24 ELABORAZIONE DATI Legge matematica: Massa sale Y 0,26 Massa soluzione K MASSA SALE= 0,26 · MASSA SOLUZIONE Massa soluzione X Massa sale Y

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26  IN ENTRAMBI I CASI ABBIAMO OTTENUTO SOLUZIONI SATURE CON IL CORPO DI FONDO  Infatti la solubilità del sale a 22°c è di ∼ 36g in 100g d’acqua, quella del solfato ∼ 31g METTERE I BECHER SULLA PIASTRA: -Il solfato di rame si scioglie completamente -Nella soluzione di sale rimane il corpo di fondo OSSERVAZIONE Il becher con la soluzione di solfato è diventato caldo: da 22°c a ∼ 32°c

27 CONCLUSIONI

28 Il sale è stato recuperato facendo evaporare l’acqua, ma l’acqua può essere recuperata?

29 MATERIALE OCCORRENTE:  Distillatore  50g di Acqua demineralizzata  17g di cloruro di sodio NaCl  Piastra riscaldante PROCEDIMENTO: 1. Pesare il pallone vuoto  127g 2. Mettere nel pallone la soluzione satura ottenuta sciogliendo 17g di sale in 50g d’acqua 3. Scaldare il pallone sulla piastra. Man mano che la soluzione si scalda, l’acqua evapora.

30 Osserviamo il vapore che esce da un’apertura laterale del distillatore Dal beccuccio opposto comincia a gocciolare l’acqua Acqua Vapore Acqua

31 L’ACQUA CHE RACCOGLIE NEL BECHER NON È SALATA: È ACQUA DISTILLATA Sale recuperato nel pallone: 147g − 127g = 20g pallone + sale Pallone vuoto

32 SOLUZIONI ACIDE E SOLUZIONI BASICHE

33 Una soluzione può essere: ACIDA BASICA NEUTRA Ci sono alcune sostanze dette INDICATORI che assumono colori diversi n base al ph dell’ambiente in cui si trovano

34 COME SCOPRIRE L’ACIDITÀ DI UNA SOLUZIONE MATERIALE OCCORRENTE: 3 becher Acqua demineralizzata Acido muriatico Ammoniaca Indicatore universale PROCEDIMENTO: 1.Mettere nel 1° becher l’acido, nel 2° l’acqua e nel 3° l’ammoniaca 2.Immergere in ciascun becher una strisciolina di indicatore universale e osservare cosa accade: SoluzioneColorazione assunta dall’indicatore Acido muriaticoROSSO Acqua demineralizzataVERDE AmmoniacaBLU

35 ESPERIMENTO MATERIALE OCCORRENTE: 8 provette Porta provette Acqua demineralizzata Aceto Succo di limone Ammoniaca Fenolftaleina Blu di bromotimolo PROCEDIMENTO: Preparare:  2 provette con acqua demineralizzata  2 provette con aceto  2 provette con succo d limone  2 provette con ammoniaca

36 Aggiungere a 4 provette di ogni tipo qualche goccia di fenolftaleina e alle altre 4 del blu di bromotimolo SostanzaIndicatore universale Blu di bromotimolo FenolftaleinaAcida/basica/ neutra Acqua demineralizzata Verde BiancastraNeutra AcetoArancio/rossoGialloGiallo chiaroAcida Succo di limoneArancio/rossoGialloGiallo chiaroAcida AmmoniacaBlu Rosa fucsiaBasica Soluzione di bicarbonato Blu Rosa chiaroBasica

37 TRASFORMAZIONI CHIMICHE

38 CHE COSA SONO LE REAZIONI CHIMICHE? EVAPORAZIONE DELL’ACQUA Trasf. fisica FUSIONE DEL GHACCIO Trasf. fisica FORMAZONE DELLA RUGGNE Trasf. chimica ACCENSIONE DI UN FORNELLO Trasf. chimica CARAMELLARE LO ZUCCHERO Trasf. chimica EMULSIONE DELL’OLIO Trasf. fisica FULMINE IN CIELO Trasf. chimica ACQUA SALATA Trasf. fisica SUCCO D LIMONE NEL TÈ Trasf. chimica

39 ESPERIMENTO: ZINCO + ACIDO CLORIDRICO

40 ESPERIMENTO: POLVERE DI MARMO E SUCCO DI LIMONE MATERIALE OCCORRENTE: Polvere di marmo Due limoni Un cucchiaino di plastica Becher da 250ml Piastra riscaldante PROCEDIMENTO: 1.Prendere con il cucchiaino una puntina di polvere di marmo, insolubile in acqua. 2.Aggiungere 50ml d’acqua e il succo di limone

41 OSSERVAZIONE: Man mano che aggiungiamo il limone osserviamo che la polvere di marmo scompare LA POLVERE DI MARMO HA INTERAGITO CN IL SUCCO DI LIMONE E SI È FORMATA UNA SOSTANZA DIVERSA, SOLUBILE IN ACQUA In questo caso è avvenuta una reazione chimica, cioè una trasformazione che comporta la formazione di sostanze diverse a quelle iniziali Se scaldiamo il becher sulla piastra e facciamo evaporare il liquido, sul fondo non sarà più recuperabile la polvere di marmo e la sostanza che si sarà formata risulterà insolubile in acqua

42 Sin dall’inizio e per tutta la sua durata, questo progetto mi ha intrigato e stimolato, accendendo, davvero, una scintilla nella mia mente. Le variegate esperienze sono andate a toccare molti punti nello studio della chimica, seppur mantenendo un certo legame. Ciò che infatti mi ha più colpito è stata l’organizzazione del progetto: la meticolosità con cui era riposto il materiale del «Kit» per gli esperimenti che ci è stato consegnato ne è un esempio lampante. Ho notato, tra l’altro, punti in comune nello svolgimento di ogni attività, atti ad aggiungere un tocco di familiarità, pur non rendendo monotone le esperienze svolte. Il progetto è stato qualcosa di unico, una grande opportunità e privilegio. Purtroppo, però, ho da fare un appunto negativo, sperando che non possa fare altro che migliorare l’esperienza di chi vivrà future attività simili: i vari esperimenti dovrebbero coinvolgere maggiormente l’intera classe (compito assai arduo…), magari stimolando ulteriormente gli alunni con finalità e obiettivi ben precisi e delineati. Certamente la cosa è soggettiva e riferita alla mia esperienza, che in generale è impossibile non considerare più che positiva. Luca Ferrini

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44 * In una esperienza precedente, scaldando la soluzione del becher sulla piastra e sfruttando l’evaporazione dell’acqua, abbiamo potuto ottenere il sale disciolto nel solvente. Utilizzando il distillatore è possibile recuperare, raffreddare e quindi condensare i vapori acquei che si liberano durante il riscaldamento e ottenere acqua liquida separata dal sale. L’ACQUA COSÌ OTTENUTA È ACQUA DISTILLATA


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