Relazione di Chimica generale e organica - modulo 1

Procedimento

Inizialmente ho pesato su una bilancia con sensibilità di 1g, 24g di NaCl (o sale da cucina) che ho poi versato in un recipiente più grande ed aggiunto acqua di rubinetto fino ad un volume di 500mL (non acqua distillata quindi non condensità esattamente pari a 1g/ml ma che approssimerò a tale cifra nei calcoli, mentre assumerò il valore di 2,16g/cm^3 per la densità di NaCl). A questo punto ho ottenuto la mia soluzione madre da cui dovrò ottenere le altre tre soluzioni figlie di diverse concentrazioni.

Eseguendo i calcoli ho determinato che per ottenere la soluzione 1:2 devo prelevare 250mL di soluzione iniziale e portarli ad un volume di 500mL; per ottenere la soluzione 1:4 devo prelevare 125mL di soluzione madre e portarli ad un volume di 500mL; e per ottenere la soluzione 1:8 devo prelevare 62,5mL di soluzione madre e portarli ad un volume di 500mL. Ho controllato di non dover prelevare in totale più di 500mL di soluzione.

madre, altrimenti avrei potuto ovviare al problema preparando volumi minori di soluzioni figlie oppure utilizzando le soluzioni figlie più concentrate per preparare quelle meno concentrate; avrei però commesso errori maggiori dati dagli errori di misurazione a causa della sola disponibilità di strumenti poco sensibili e di eventuali approssimazioni. Come ultimo procedimento ho portato ogni volume di soluzione madre a 500mL ottenendo così le 3 soluzioni figlie richieste.

CONCLUSIONE
Alla fine dell'esperienza ho calcolato per ogni soluzione: la concentrazione molare, la % (w/V), e la % (w/w). (come riportato in foto).

2) Preparare tre soluzioni da 200 mL di saccarosio alle seguenti concentrazioni: 0.58 M, 0.88 M e 1M sapendo che il PM del saccarosio è 342.3 g/mol. Riportare i calcoli da effettuare per preparare le tre soluzioni di saccarosio.

PROCEDIMENTO
Inizialmente ho fatto i calcoli per ricavare i grammi di saccarosio da pesare e da dover sciogliere in 200ml.

di acqua per ogni soluzione (come riportato in foto).

A questo punto ho pesato i grammi di saccarosio e li ho disciolti in 200mL di acqua.

2. Legge di Proust, analisi gravimetrica e principio di Le Chatelier:

1. Dato il sistema chiuso all'equilibrio di seguito descritto

⇄

2NO(g) + Cl2 (g) 2NOCl(g)

quale è la costante di equilibrio del sistema? Come si sposta l'equilibrio del sistema se viene aggiunto più Cl2? e se aggiungo più NOCl come reagisce il sistema? Se viene aumentata la pressione sui reagenti come si sposta l'equilibrio?

Dato che il sistema è all'equilibrio la costante di equilibrio è data dal prodotto delle concentrazioni dei prodotti elevate al proprio coefficiente stechiometrico fratto il prodotto tra le concentrazioni dei reagenti elevate al proprio coefficiente stechiometrico.

Keq=[NOCl]^2/{[NO]^2*[Cl]}

Se viene aggiunto più Cl2 dato che è un reagente l'equilibrio si sposterà verso destra, verso i

prodotti sia completamente bruciato, calcolare la percentuale in massa di C, H e O nel campione iniziale. Massa di CO2 = 1.74 g Massa di H2O = 0.72 g Massa totale del campione = 1.6 g Per calcolare la percentuale in massa di C, H e O, dobbiamo prima determinare la massa di C, H e O nel campione iniziale. Massa di C = Massa di CO2 / Massa molare di CO2 Massa di C = 1.74 g / 44.01 g/mol (massa molare di CO2) Massa di H = Massa di H2O / Massa molare di H2O Massa di H = 0.72 g / 18.02 g/mol (massa molare di H2O) Massa di O = Massa totale del campione - Massa di C - Massa di H Una volta calcolate le masse di C, H e O, possiamo calcolare la percentuale in massa di ciascun elemento nel campione iniziale. Percentuale in massa di C = (Massa di C / Massa totale del campione) * 100 Percentuale in massa di H = (Massa di H / Massa totale del campione) * 100 Percentuale in massa di O = (Massa di O / Massa totale del campione) * 100 Risolvendo i calcoli, otterremo le percentuali in massa di C, H e O nel campione iniziale.

originale contenesse solo C, H, O quale è la formula chimica bruta?

PM(CO2)=44g/mol PM(H2O)=18g/mol PA(H)=1g/mol PA(C)=12g/mol PA(O)=16g/mol

n(CO2)=1,74g/44g/mol=0,04mol n(H2O)=0,72g/18g/mol=0,04mol

Le moli di C sono 0,04 ; quelle di H sono 0,04*2=0,08mol. I g di H sono 0,08g mentre quelli di C sono 0,04mol*12g/mol=0,48g

I g di O sono i rimanenti quindi 1,6g-(0,48g+0,08g)=1,04g e le moli di O sono n(O)=1,04/16g/mol=0,065mol. Le moli di C, O e H sono in rapporto 0,04:0,065:0,08

Legge di Proust

Massa Zn	Massa HCl	Volume HCl	Massa ZnCl2	Massa Cl2	Massa Zn/Cl	% Zn	Rapporto Zn/Cl
42,72g	0,25g	15ml	43,23g	0,51g	0,26g	49	0,96
46,90g	0,82g	15ml	48,03g	1,13g	0,31g	72	2,64
43,30g	0,77g	15ml	44,18g	0,88g	0,11g	87,5	7
42,52g	1,13g	15ml	43,62g	1,10g	0,97g	27,3	0,13
44,50g	0,95g	15ml	45,85g	1,35g	0,40g	70,4	2,37

La legge di Proust o delle proporzioni definite enuncia che determinati elementi che formano un determinato composto, sono sempre in rapporti in massa uguali tra loro. In questo caso i dati

sperimentali in tabella non concordano con la legge di Proust quindi posso affermare che sono stati commessi errori durante l'esecuzione dellaprova.

3. Chimica quantitativa. Acidi, basi e titolazioni.

1. Calcolare il pH e il pOH di una soluzione preparata diluendo 100 volte una soluzione di HCl al 37% con densità 1.19 g/mL.

PM(HCl)=36,46g/mol g(HCl) in 100mL=1,19*37/100=0,44g in 100mL g(HCl) in 1000mL=4,4g M=4,4g/36,46g/mol=0,12M se diluisco 100 volte la concentrazione di HCl sarà 0,12M/100=1,2*10^-3M. Sapendo che l'acido cloridrico in acqua dissocia completamente, la sua concentrazione è uguale anche a quella degli ioni H3O+ presenti in soluzione.

pH=-log(1,2*10^-3)=2,9 pOH=pKw-pH=14-2,9=11,1

2. La concentrazione degli ioni H3O+ per la soluzione A è uguale a 3.10^-5 mol/L, per la soluzione B è pari a 2.10^-6 mol/L e per la soluzione C è uguale a 5.10^-6 mol/L.

Stabilisci qual è la soluzione:

a. più acida;

b. con il pH maggiore.

pH

(A)=-log(3*10^-5)=4,5 pH

(B)=-log(2*10^-3)=2,7 pH

(C)=-log(5*10^-6)=5,3

La soluzione più acida è la soluzione B, quella che ha un pH più basso e quindi una maggior concentrazione di ioni H3O+.

La soluzione con il pH maggiore è la soluzione C, quella che ha una minor concentrazione di ioni H3O+.

3) Calcolare il pH di una soluzione di NaCN 0.62 M. La Ka di HCN è 6.2×10^-10.

La soluzione sarà basica quindi per calcolare la concentrazione di OH- devo calcolare la radice quadrata di Kw/Kw*C. Kw = 10^-14.

[OH-]=√(10^-10*0,62/6,2*10^-10)=3,16*10^-5

pOH=-log(3,16*10^-5)=3,5

pH=pKw-pOH=14-3,5=10,5

4) La Kb dell'ammoniaca è 1.8×10^-5. Calcolare il pH di una soluzione 1.0 M.

[OH-]=√(Kb*Cb)=√(1,8*10^-5*1)=4,2*10^-3

pOH=-log(4,2*10^-3)=2,4

pH=pKw-pOH=14-2,4=11,6

• Esercitarsi con PHET: "pH scale" e riportare il pH del sapone per le mani, del latte, del sangue, succo d'arancia, del caffè e...

dove la quantità di titolante aggiunto è sufficiente per reagire completamente con l'analita. Questo punto può essere rilevato utilizzando indicatori colorati che cambiano colore in prossimità del punto di equivalenza, oppure tramite l'uso di strumenti come il pHmetro. Una volta determinato il punto di equivalenza, è possibile calcolare il titolo dell'analita utilizzando la relazione stechiometrica tra le due soluzioni. Questo permette di determinare la concentrazione di una sostanza sconosciuta o di verificare la purezza di una sostanza nota. Le titolazioni sono ampiamente utilizzate in chimica analitica per determinare la concentrazione di sostanze in soluzione, per identificare la presenza di determinati elementi o composti, e per valutare la purezza di sostanze chimiche. Sono inoltre utilizzate in ambito farmaceutico, alimentare e ambientale per controllare la qualità dei prodotti e monitorare la presenza di sostanze indesiderate. In conclusione, le titolazioni sono una tecnica fondamentale in chimica analitica che permette di determinare con precisione la concentrazione di sostanze in soluzione, fornendo informazioni importanti per la caratterizzazione e il controllo di prodotti chimici e farmaceutici.-])/[HOCl]) = pH - pKa = 8.45 - 7.53 = 0.92

1. Calcolo del pH di una soluzione di HOCl

   Il pH di una soluzione di HOCl può essere calcolato utilizzando la formula:

   pH = pKa + log([OCl-]/[HOCl])

   Applicando i valori forniti:

   pH = 8,45 - 7,53 = 0,92 - 0,92log([OCl-]/[HOCl]) = 0,92

   Quindi, [OCl-]/[HOCl] = 10^0,92 = 8,32

2. Calcolo del pH di una soluzione di CH3COOH e CH3COONa

   Il pH di una soluzione di CH3COOH e CH3COONa può essere calcolato utilizzando la formula:

   pH = pKa + log([CH3COONa]/[CH3COOH])

   Applicando i valori forniti:

   pKa = -log(Ka) = -log(1,7*10^-5) = 4,77

   pH = 4,77 + log(0,9/1,8) = 4,473

3. Calcolo del pH di una soluzione di NH3 e NH4Cl

   Il pH di una soluzione di NH3 e NH4Cl può essere calcolato utilizzando la formula:

   pOH = pKb + log([NH4Cl]/[NH3])

   Applicando i valori forniti:

   pKb = -log(Kb) = -log(1,79*10^-5) = 4,75

   pOH = 4,75 + log(0,8/1,5) = 4,474

   pH = 14 - pOH = 14 - 4,474 = 9,526

4. Descrizione del processo di preparazione di un tampone usato in un laboratorio di biologia/microbiologia

   I tamponi biologici sono soluzioni utilizzate per mantenere costante il pH di una soluzione durante un esperimento o un'analisi. Il processo di preparazione di un tampone può variare a seconda delle specifiche esigenze del laboratorio, ma di seguito sono riportati i passaggi generali:

   1. Preparazione degli ingredienti: vengono pesate le quantità necessarie di acido e base coniugati per ottenere il pH desiderato. Ad esempio, se si desidera un tampone con pH 7, si possono utilizzare acido acetico e acetato di sodio.
   2. Miscelazione degli ingredienti: gli ingredienti vengono sciolti in acqua distillata o in un'altra soluzione appropriata. La miscelazione avviene solitamente utilizzando un agitatore magnetico per garantire una distribuzione uniforme degli ingredienti.
   3. Misurazione e regolazione del pH: viene utilizzato un pHmetro per misurare il pH della soluzione. Se il pH non è quello desiderato, si possono aggiungere piccole quantità di acido o base per regolarlo.
   4. Filtrazione e sterilizzazione: la soluzione viene filtrata per rimuovere eventuali impurità o particelle. Successivamente, può essere sterilizzata utilizzando metodi come la filtrazione a membrana o l'autoclave.
   5. Imballaggio e conservazione: il tampone viene trasferito in contenitori appropriati, come flaconi o provette, e viene etichettato con le informazioni necessarie, come il pH e la data di preparazione. Viene quindi conservato in un luogo appropriato, come un frigorifero o un armadio a temperatura controllata.

   È importante seguire le procedure di sicurezza appropriate durante il processo di preparazione dei tamponi, come l'uso di guanti e occhiali protettivi, e rispettare le norme di smaltimento dei rifiuti chimici.

sostanze idrofobiche;proteine e inibitori di proteasi. Una classica soluzione tampone utilizzata in ambito biologico è il buffer TAE, che viene impiegato nelle tecniche elettroforetiche su gel di agarosio per separare acidi nucleici (DNA e RNA). È una soluzione tampone composta da tris-acetato ed EDTA (chelante che ha il compito di sequestrare cationi bivalenti). Il TAE ha un pH di 8.0 ed anche se ha un potere tamponante non molto elevato risulta il più efficace per analisi elettroforetiche di acidi nucleici. La preparazione di un litro di TAE 50x (solitamente utilizzato 1x diluendo la soluzione madre) richiede 2 moli di un tris di basi, una mole di acido acetico glaciale (1