Legge delle proporzioni definite e costanti

Legge delle proporzioni definite costanti

Strumenti e materiali: - zolfo (

)
- limatura di rame ()
- capsula di porcellana con coperchio
- bacchetta di vetro
- becco bunsen
- pinzette
- bilancia
- cartina tornasole
- acido nitrico

Procedimento: Innanzitutto con l’ausilio di una bilancia si pesa la capsula di porcellana con coperchio che fungerà da tara, successivamente si versano nel contenitore e si pesano rispettivamente

di polvere di zolfo ed di limatura di rame avendo cura di calcolare le dosi al centigrammo. Con una bacchetta in vetro si mescolano accuratamente le due polveri, si chiude con il coperchio la capsula e la si poggia sul becco bunsen precedentemente acceso e posto a fiamma bassa. Si lascia qualche minuto il composto delle due polveri sul fuoco che nel frattempo avrà sviluppato una reazione al calore producendo un residuo ed un gas. A questo punto con l’aiuto delle pinzette si solleva il coperchio e con la cartina tornasole si verifica il ph del gas emesso. Nel caso in cui la cartina viri verso il rosso il gas è acido, mentre nel caso in cui viri verso il blu è basico; nel nostro caso la cartina umida diventa rossa indicandoci l’acidità del gas.Successivamente si spegne il becco bunsen e si lascia la capsula a raffreddare.Dopo che si è raffreddata si pesa nuovamente e si osserva la differenza. Per effettuare un’ulteriore verifica è possibile versare dell’acido nitrico all’interno della capsula contenente i residui: se l’acido vira verso il blu significa che l’esperimento non è riuscito, mentre nel caso in cui rimanga incolore

L’esperimento è riuscito.

Osservazioni: Il peso iniziale del composto è di

mentre dopo essere stato riscaldato è di . Il peso diminuisce in quanto nel composto lo zolfo da noi aggiunto eccede. Lo zolfo in eccesso reagisce quindi con l’ossigeno () e si trasforma in anidride solforosa (), un gas irritante ed acido (lo dimostra infatti l’esperimento con la cartina tornasole).

Si può quindi calcolare la dose di zolfo in eccesso evaporata

di

Da ciò si può calcolare lo zolfo che è stato utilizzato per la reazione con il rame

è inoltre possibile calcolare il rapporto tra

e nella reazione chimica

il rapporto è quindi pari a

A questo punto si confronta il risultato ottenuto con quello dello stesso esperimento che è però stato effettuato con diverse dosi di

e :
e

La massa totale iniziale è pari a

e quella finale è di Con una differenza di di Si può perciò calcolare il rapporto

Conclusioni: Osservando i rapporti

di entrambi gli esperimenti e confrontandoli è possibile notare che i numeri sono simili benché le quantità siano diverse. Nel primo caso il rapporto è infatti patri a mentre nel secondo caso è pari a . Questo dimostra la veridicità della legge ponderale di Proust detta anche legge delle proporzioni definite e costanti: la legge afferma infatti che in un composto chimico gli elementi che lo costituiscono sono sempre presenti in rapporti di massa costanti e definiti. Ciò significa che in una determinata reazione chimica, due elementi devono avere sempre massa in proporzione e nel caso di un eccesso di uno dei due elementi esso non reagisce ma rimane inalterato.