Concetti Chiave
- La solubilità delle sostanze varia in base alla polarità delle molecole del solvente e del soluto, influenzando la capacità di scioglimento.
- Nei test, l'olio ha sciolto sostanze apolari come esano e iodio, mentre l'acqua ha sciolto soluti polari come zucchero e sale.
- La polarità dell'acqua e l'apolarità dell'esano sono dimostrate sperimentalmente: l'acqua interagisce con cariche elettriche, l'esano no.
- L'alcol, essendo poco polare, non scioglie bene zucchero e sale, suggerendo che la quantità di solvente influisce sulla solubilità apparente.
- Gli esperimenti dimostrano che le interazioni tra molecole polari e apolari influenzano la formazione di soluzioni omogenee.
Relazione di laboratorio
Titolo: Solubilità
Obiettivo: verificare la diversa solubilità delle stesse sostanze in solventi diversi.
Materiale: quattro provette, becker, bacchetta, spatolina
L’esano è una sostanza infiammabile, tossica a lungo termine, dannosa per l’ambiente e irritante, pertanto è da maneggiare con molta cura e con i guanti.
1^ Prova
Procedimento
• Mettere alcuni ml di olio nel becker
• Mettere in quest’ordine uno alla volta sale, zucchero, iodio, esano, acqua, alcol, mescolando per ogni sostanza e osservando se si scioglie o no.
Osservazioni
Sale: insolubile
Zucchero: insolubile
Iodio: solubile; L’olio cambia colore, tendente al rosso
Esano: solubile
Acqua: insolubile; Si deposita sul fondo
Alcol: insolubile; Si deposita sul fondo e va in soluzione con l’acqua
Si viene a formare un miscuglio rossiccio, del quale si vedono residui di sale, acqua e alcol sul fondo e una patina sulla superficie
2^ Prova
Procedimento
• Versare alcuni ml di acqua nelle quattro provette
• Aggiungere sale e zucchero nella prima, alcol nella seconda, iodio nella terza, esano nell’ultima
• Agitare o mescolare ciascuna provetta e osservare se le sostanze vanno in soluzione con l’acqua
• Dopo aver osservato la quarta provetta, aggiungere dello iodio e mescolare, in modo che vada in contatto con l’esano
Osservazioni
1^ provetta (sale e zucchero): Si sciolgono, solubili
2^ provetta (alcol): Si scioglie in parte, parzialmente solubile
3^ provetta (iodio): Non si scioglie, insolubile
4^ provetta (esano): Non si scioglie, insolubile, rimane in superficie
(esano, acqua, iodio): Lo iodio che entra in contatto con l’esano si scioglie, il quale diventa fucsia. 
L’esano e lo iodio rimangono comunque separati dall’acqua.
3^ Prova
Procedimento
• Svuotare e sciacquare le provette
• Versare alcuni ml di alcol in tre provette
• Aggiungere zucchero e sale nella prima, esano nella seconda, iodio nella terza
• Mescolare e osservare se le sostanze vanno in soluzione con l’alcol
Osservazioni
1^ provetta (sale e zucchero):Insolubili (apparentemente)
2^ provetta (esano): insolubile
3^ provetta (iodio): insolubile
Conclusioni
Le sostanze presenti in maggiore quantità sono i solventi (acqua, alcol, olio, esano), mentre tutte le altre sono i soluti.
Il fatto che alcune di esse si sciolgano totalmente, parzialmente o rimangono separate dipende dalla polarità delle loro molecole. Infatti, è possibile creare una soluzione solo tra molecole polari o ioni e che, quindi, possiedono una carica elettrica, o tra molecole apolari, che non hanno carica.
Olio: Apolare
Esano: Apolare
Iodio: Apolare
Acqua: Polare
Zucchero: Polare
Alcol: Poco polare
Sale: Ionico
Perciò, nell’olio si sciolgono l’esano e lo iodio, che sono tutte sostanze apolari. Anche l’esano scioglie lo iodio, mentre esso non si mescola con l’acqua, come l’olio, perché sono una apolare e l’altra polare.
L’acqua, invece, scioglie lo zucchero e l’alcol perché sono tutte polari (l’alcol lo è parzialmente e infatti non si scioglie del tutto). Scioglie anche il sale perché si tratta di un composto ionico. L’alcol, invece, fa più fatica a sciogliere zucchero e sale, a causa della sua parziale polarità e, quindi, apparentemente non si sciolgono. Servirebbero quantità molto maggiori del solvente.
Polarità dell’acqua e apolarità dell’esano
Prendendo una bacchetta per la polarizzazione e strofinandola con un panno in lana, la si carica elettricamente. Avvicinandola ad un piccolo flusso d’acqua (per esempio aprendo il rubinetto di una buretta) si nota che il flusso si sposta, mentre se lo si avvicina all’esano non accade nulla. Questo perché l’acqua ha delle molecole polari e, quindi, reagiscono alla carica elettrica della bacchetta, mentre l’esano è apolare e, perciò, le molecole non sono attratte o respinte dalla carica.
Domande da interrogazione
- Qual è l'obiettivo principale della relazione di laboratorio?
- Quali sono le osservazioni principali della prima prova?
- Come si comportano le sostanze nella seconda prova con l'acqua come solvente?
- Quali conclusioni si possono trarre riguardo alla polarità delle sostanze?
- Come si dimostra la polarità dell'acqua rispetto all'esano?
L'obiettivo è verificare la diversa solubilità delle stesse sostanze in solventi diversi.
Nella prima prova, il sale e lo zucchero sono insolubili, lo iodio e l'esano sono solubili, mentre l'acqua e l'alcol sono insolubili nell'olio.
Nella seconda prova, il sale e lo zucchero si sciolgono, l'alcol è parzialmente solubile, mentre lo iodio e l'esano sono insolubili.
Le sostanze polari o ioniche si sciolgono in solventi polari, mentre le sostanze apolari si sciolgono in solventi apolari. L'acqua scioglie zucchero, alcol e sale, mentre l'olio scioglie esano e iodio.
Avvicinando una bacchetta elettricamente caricata a un flusso d'acqua, il flusso si sposta a causa della polarità dell'acqua, mentre non accade nulla con l'esano, che è apolare.
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