Concetti Chiave
- I composti hanno proprietà distinte rispetto alle sostanze pure e ai miscugli, come consistenza e reazione a campi magnetici.
- Un miscuglio può essere omogeneo o eterogeneo, a seconda che le sostanze formano o meno una sola fase visibile.
- Le trasformazioni chimiche alterano la composizione delle sostanze, mentre quelle fisiche no.
- Esperimenti con polvere di ferro e zolfo mostrano come i composti reagiscono diversamente in presenza di acido cloridrico.
- Le proprietà fisiche e chimiche del composto FeS differiscono notevolmente da quelle dei suoi elementi costitutivi, ferro e zolfo.
Obiettivi
Verificare che le proprietà di un composto differiscano da quelle delle sostanze di cui e formato e da quelle del loro semplice mescolamento fisico.
Prerequisiti
- Sapere usato il becco di bunse;
- conoscere la composizione delle fasi da usare.
Sostanza pura: tipo di sostanza che non può essere separata nei suoi componenti mediante processi fisici.
Miscuglio: prodotto della mescolanza tra due o più sostanze;
Miscuglio omogeneo (soluzione): prodotto della mescolanza di due o più sostanze che formano un unica fase.
Miscuglio eterogeneo: prodotto della mescolanza di due o più sostanze che non formano un unica fase.
Composto: prodotto della combinazione di due o più sostanze, secondo rapporti definiti e costanti fra le loro masse, che non possono essere separati con processi fisici.
Proprietà chimiche: proprietà riconducibile alla capacità di una sostanza di reagire con altre.
Proprietà fisiche: Proprietà di una sostanza che non dipendono dalla sua composizione.
Trasformazione chimica: trasformazione che altera la composizione di una sostanza.
Trasformazione fisica: trasformazione che non altera la composizione di una sostanza.
Materiale
Guanti
Becco di bunse
Vetrini da orologio
Mortaio e pestello
Pinza di legno
Pinze
Accendino
Capsule di plastica
polvere di ferro
contagocce
Accorgimenti
Avvolgere la calamita con un pezzo di carta
Occhiali
Guanti
scaldare la provetta tenendola con la pinza di legno
togliere i vetri con una pinzetta
accendere la cappa aspirante durante la trasformazione chimica
non inalare i vapori prodotti
Procediemento
1.
2. Prendere una calamite e avvolgerla nella carta.
3. Passare la calamita ad 1 cm dai vetrini, e annotare cosa succede. Se rimane attaccata la polvere di ferro aprire il foglio di carta e sfilare la calamita.
4. Versare i tre composti al interno delle provette e col contagocce versarci circa un dito di acido cloridrico e vedere cosa succede.
5. Prendere 1,5 g di Fe e 0,9 g di S e metterli in una provetta.
6. Accendere il becco di bunsen e impostare la fiamma a circa 1500 gradi
7. Utilizzando la pinzetta di legno tenere la provetta sul fuoco per circa 4 - 5 minuti in modo che la provetta diventi arroventata.
8. Lasciarla raffreddare per 1 minuto.
9. Frantumare la provetta con un pestello dentro ad un mortaio.
10. Fare le due prove di prima: calamita e acido.
Raccolta dati
FERRO (Fe)
ZOLFO (S)
MISCUGLIO (Fe+S)
COMPOSTO (FeS)
Colore
grigio
giallo
verde
giallo,rosso,nero
Odore
inodore
inodore
inodore
Solo con l'acido
È attratto dalla calamita? (si o no)
si
no
si(solo la polvere di ferro)
no(3)
Reagisce con l'acido cloridrico? (si,no come)
si(1)
no
si(2)
si(4)
Il ferro a contatto con l'acido produce delle bollicine dando effervescenza.
Elaborazione dati
1. Fe + 2HCl→ FeCl2 (clorurio di ferro)
2. (Fe + S) + 2HCl→ FeCL2 + H2
3. Fe + s→ FeS (solfuro ferroso)
4. Fes + HcL→ FeCL2 + H2 S (cloruro ferroso)
Conclusione
Le proprietà del composto sono diverse da quelle dei due elementi che lo compongono per:
- consistenza;
- reazione ad un campo magnetico;
- odore;
- colore;
- reazione con l'acido cloridrico.
Domande da interrogazione
- Qual è l'obiettivo principale dell'esperimento descritto?
- Quali sono le differenze tra un miscuglio omogeneo e uno eterogeneo?
- Quali precauzioni devono essere prese durante l'esperimento?
- Come si comporta il composto FeS rispetto al campo magnetico e all'acido cloridrico?
- Quali sono le reazioni chimiche principali osservate nell'esperimento?
L'obiettivo principale è verificare che le proprietà di un composto differiscano da quelle delle sostanze di cui è formato e da quelle del loro semplice mescolamento fisico.
Un miscuglio omogeneo è una mescolanza di due o più sostanze che formano un'unica fase, mentre un miscuglio eterogeneo è una mescolanza di due o più sostanze che non formano un'unica fase.
Le precauzioni includono l'uso di guanti e occhiali, scaldare la provetta con una pinza di legno, accendere la cappa aspirante durante la trasformazione chimica e non inalare i vapori prodotti.
Il composto FeS non è attratto dalla calamita e reagisce con l'acido cloridrico producendo cloruro ferroso e idrogeno solforato.
Le reazioni principali sono: Fe + 2HCl → FeCl2, (Fe + S) + 2HCl → FeCl2 + H2, Fe + S → FeS, e FeS + HCl → FeCl2 + H2S.
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