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La relazione sulla prima esperienza di laboratorio.

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Presentazione sul tema: "La relazione sulla prima esperienza di laboratorio."— Transcript della presentazione:

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2 La relazione sulla prima esperienza di laboratorio

3 Cu Ossidazione acido nitrico CuSO 4 Preparazione del solfato di rame(II) (rameico) Preparazione dellossido di rame(I) (rameoso) Oggetto della relazione Purificazione del solfato di rame Determinazione delle molecole dacqua di coordinazione di CuSO 4 Titolazione iodometrica (calcoli) Resa (calcoli) 50% ridotto Zn Cu 50% precipitato NaOH Cu(OH) 2 CuCl 2 Lavato e sciolto con HCl Le due parti unite comproporzionamento si ottiene rame(I) CuCl Ambiente moderatamente basico Cu 2 O Cu Ossidazione acido nitrico CuSO 4

4 Scopo della relazione Spiegare il perché (teorico e pratico) delle operazioni fatte per ottenere i due prodotti Cu Ossidazione acido nitrico CuSO 4 50% ridotto Zn Cu 50% precipitato NaOH Cu(OH) 2 CuCl 2 Lavato e sciolto con HCl Le due parti unite comproporzionamento si ottiene rame(I) CuCl Ambiente moderatamente basico Cu 2 O CuSO 4

5 A chi è destinata ? (stile) A studenti del primo anno di università. Il dettaglio deve essere tale che un vostro compagno sia in grado di capire pur non avendo fatto lesperienza.

6 Struttura della relazione Introduzione Relazione Parte sperimentale Introduzione Risultati e discussione Conclusioni Motivazioni e problematiche Materiali e apparecchiatura Procedura seguita Aspetti teorici Resa, risultati titolazione Discussione problemi incontrati Brevi considerazioni finali

7 Giudizio Mancanza errori (formule chimiche, reazioni, calcoli ecc..) Affermazioni comprovate Ipotesi consistenti con quanto osservato Filo logico Leggibilità Completezza

8 Esempi

9 Introduzione Non trasformate la relazione in una dispensa di laboratorio Diretto

10 Introduzione ……… Volenteroso Non esagerate, non perdete di vista lo scopo della relazione Non andate fuori tema. ……… Siete responsabili di quello che scrivete. Non riportate cose che non avete ben compreso.

11 Introduzione Volenteroso (2) Può essere controproducente Meglio non riportare dati che non si usano nella discussione

12 Introduzione Sintetico Troppo sintetico !!

13 Introduzione Generico A che serve ? Non è una dispensa di laboratorio Scritto diversamente può essere usato nelle conclusioni

14 Introduzione Confidenziale A volte bastano poche parole in più

15 Parte sperimentale Questo dettaglio è più che sufficiente

16 Parte sperimentale Inutile – non è una dispensa di laboratorio

17 Risultati Unità di misura su tutte le grandezze fisiche Cifre significative nei risultati – non cambiare la precisione delle misure Reazioni bilanciate Descrizione delle procedure sperimentali Resa e risultati della titolazione

18 Discussione Qui riportate la teoria e verificate la corrispondenza con i vostri risultati Vale quanto detto in precedenza.

19 Domande ?

20 Bilanciamento della reazione di ossido- riduzione

21 1) Individuare le specie che cambiano numero di ossidazione 2) Separare le due semireazioni 3) Bilanciamento delle due semireazioni (elettroni come reagenti o prodotti) 4) Ricomporre la reazione complessiva in modo che non compaiano gli elettroni 5) Completare la reazione inserendo le specie (ioniche) mancanti Se cè una ossidazione ci deve essere anche una riduzione La presenza di sostanze allo stato elementare è quasi sempre segno di un ossido-riduzione Se le reazioni avvengono in acqua è lecito aggiungere: In ambiente acido H 3 O + e H 2 O In ambiente basico OH - e H 2 O 6) Verifiche – Bilancio di carica

22 Cu (s) +HNO 3 +H 2 SO 4 CuSO 4 +NO (g) +H 2 O 1) Individuare le specie che cambiano numero di ossidazione 02 Aumenta - ossidazione 5 2 Diminuisce - riduzione Gli altri non cambiano H(+1), S(+6), O(-2) 2) Separare le due semireazioni Cu Cu 2+ ossidazione – si producono elettroni HNO 3 NO riduzione - si consumano elettroni 3) Bilanciamento delle due semireazioni (elettroni come reagenti o prodotti) Ci deve essere sempre almeno una semireazione di riduzione e una di ossidazione I a esperienza - Ossidazione del rame

23 3-r) Bilanciamento della semireazione di riduzione A) Bilanciare la massa dell'elemento che si riduce (Ok) B) Aggiungere elettroni tra i reagenti per compensare il cambio di numero di ossidazione (5 2, 3 elettroni reagenti) C) Bilanciare la massa degli altri elementi senza cambiare il loro stato di ossidazione In soluzione acida si introduce (se necessario) acqua e ioni H+ HNO 3 NO HNO 3 +3e NO HNO 3 +3e NO +2H 2 O HNO 3 +3e +3H + NO +2H 2 O D) Al termine verificare che è stato rispettato il bilancio di carica 0 = 0 (Ok) Bilanciato l'ossigeno introducendo 2 molecole d'acqua Bilanciato l'idrogeno introducendo 3 ioni H +

24 3-o) Bilanciamento della semireazione di ossidazione A) Bilanciare la massa dell'elemento che si riduce (Ok) B) Aggiungere elettroni tra i reagenti per compensare il cambio di numero di ossidazione (0 2, 2 elettroni prodotti) C) Bilanciare la massa degli altri elementi senza cambiare il loro stato di ossidazione (Ok) Cu Cu 2+ Cu Cu e D) Al termine verificare che è stato rispettato il bilancio di carica 0 = 0 (Ok) Ox) Cu Cu e Rid) HNO 3 +3e +3H + NO +2H 2 O

25 4) Ricomporre la reazione complessiva in modo che non compaiano gli elettroni Ox) Cu Cu 2+ +2eRid) HNO 3 +3e +3H + NO +2H 2 O3 x2 x Minimo comune multiplo 3Cu + 2HNO 3 +6H + 3Cu NO +4H 2 O 3Cu + 2NO H + 3Cu NO +4H 2 O Scritta in forma ionica 5) Completare la reazione inserendo le specie (ioniche) mancanti 3Cu (s) + 2HNO 3 + 3H 2 SO 4 3CuSO 4 + 2NO (g) +4H 2 O Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti 3 ioni solfato e raggruppando

26 Cu + Cu (s) + Cu 2+ 1) Individuare le specie che cambiano numero di ossidazione 12 Aumenta - ossidazione 1 0 Diminuisce riduzione 2) Separare le due semireazioni Cu + Cu 2+ ossidazione – si producono elettroni Cu + Cu riduzione - si consumano elettroni 3) Bilanciamento delle due semireazioni (elettroni come reagenti o prodotti) Ci deve essere sempre almeno una semireazione di riduzione e una di ossidazione I a esperienza - Dismutazione

27 3-r) Bilanciamento della semireazione di riduzione Cu + Cu Cu + + e Cu 3-o) Bilanciamento della semireazione di ossidazione Cu + Cu 2+ Cu + Cu 2+ + e 4) Ricomporre la reazione complessiva in modo che non compaiano gli elettroni Ox) Cu + Cu 2+ + e Rid) Cu + + e Cu 1 x 2 Cu + Cu (s) + Cu 2+ 5) Completare la reazione inserendo le specie (ioniche) mancanti 2 CuCl (s) Cu (s) + CuCl 2

28 Cu 2+ +I - CuI + I 2 1) Individuare le specie che cambiano numero di ossidazione 0 Aumenta - ossidazione 2 1 Diminuisce - riduzione 2) Separare le due semireazioni Cu 2+ Cu + riduzione - si consumano elettroni I - I 2 ossidazione – si producono elettroni 3) Bilanciamento delle due semireazioni (elettroni come reagenti o prodotti) Ci deve essere sempre almeno una semireazione di riduzione e una di ossidazione I a esperienza – Reazione tra rame(II) e ioduro

29 3-r) Bilanciamento della semireazione di riduzione Cu 2+ Cu + Cu 2+ + e Cu + 3-o) Bilanciamento della semireazione di ossidazione I - I 2 2I - I 2 2I - I 2 + 2e 4) Ricomporre la reazione complessiva in modo che non compaiano gli elettroni Ox) 2I - I 2 + 2e Rid) Cu 2+ + e Cu + 1 x 2 x 2Cu I - 2Cu + + I 2 Scritta in forma ionica ma rame(I) non esiste in forma libera

30 5) Completare la reazione inserendo le specie (ioniche) mancanti 2Cu I - 2Cu + + I 2 Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti 2 ioni ioduro e raggruppando 2Cu I - 2CuI + I 2 Scritta in forma ionica Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti 2 ioni solfato e quattro ioni potassio e raggruppando (soluzione di solfato di rame(II) e usato KI) 2CuSO 4 + 4KI 2CuI + I 2 + 2K 2 SO 4

31 I 2 +S 2 O 3 2- I - + S 4 O ) Individuare le specie che cambiano numero di ossidazione 25/2 Aumenta - ossidazione 0 Diminuisce - riduzione I 2 I - riduzione - si consumano elettroni 3) Bilanciamento delle due semireazioni (elettroni come reagenti o prodotti) 2) Separare le due semireazioni Ci deve essere sempre almeno una semireazione di riduzione e una di ossidazione S 2 O 3 2- S 4 O 6 2- ossidazione – si producono elettroni I 2 +Na 2 S 2 O 3 NaI + Na 2 S 4 O 6 I a esperienza – Titolazione iodometrica

32 I 2 2I - I 2 + 2e 2I - S 2 O 3 2- S 4 O o) Bilanciamento della semireazione di ossidazione 2S 2 O 3 2- S 4 O S 2 O 3 2- S 4 O e I 2 I - 3-r) Bilanciamento della semireazione di riduzione

33 I 2 + 2S 2 O I - + S 4 O 6 2- Scritta in forma ionica 5) Completare la reazione inserendo le specie (ioniche) mancanti Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti ioni sodio I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 2NaI + Na 2 S 4 O 6 Ox) 2S 2 O 3 2- S 4 O e Rid) I 2 + 2e 2I - 4) Ricomporre la reazione complessiva in modo che non compaiano gli elettroni 1 x

34 Calcoli

35 3Cu (s) + 2HNO 3 + 3H 2 SO 4 3CuSO 4 + 2NO (g) +4H 2 O Resa della reazione di ossido-riduzione del rame(II) Massa ottenibile è data dalle moli di rame solfato per la MM del rame solfato pentaidrato Le moli di rame solfato sono uguali alle moli di rame che hanno reagito Le moli di rame metallico che hanno reagito si ottengono dalla massa del rame e dalla sua massa molare MM Cu =63.55 g mol -1 MM S =32.06 g mol -1 MM O = g mol -1 MM H = g mol -1

36 Numero di molecole dacqua di coordinazione del solfato di rame(II) CuSO 4 nH 2 O Se so la massa molare del composto posso calcolare il numero di molecole dacqua di coordinazione MM idrata = MM anidra + n MM acqua Nota la massa di un campione di composto e il numero di moli presenti si può calcolare la massa molare MM = massa/moli Per ottenere le moli presenti nel campione si può titolare il rame(II) iodometricamente Al punto equivalente le moli di rame sono uguali a quelle di tiosolfato sodico aggiunte Queste si possono ottenere nota la concentrazione del titolante e il volume equivalente

37 Numero di molecole dacqua di coordinazione del solfato di rame(II) CuSO 4 nH 2 O MM Cu =63.55 g mol -1 MM S = g mol -1 MM O = g mol -1 MM H = g mol -1 Titolazione con tiosolfato sodico C tit, V eq 2Cu I - 2Cu + + I 2 I 2 + 2S 2 O I - + S 4 O 6 2- Titolazione dello iodio Reazione con eccesso ioduro Relazioni stechiometriche

38 Numero di molecole dacqua di coordinazione del solfato di rame(II) CuSO 4 nH 2 O Pesati g di sale idrato

39 Numero di molecole dacqua di coordinazione del solfato di rame(II) CuSO 4 nH 2 O MM Cu =63.55 g mol -1 MM S = g mol -1 MM O = g mol -1 MM H = g mol -1

40 Domande please !


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