Volume 1

LAB Passaggi di stato Determinazione del punto di fusione del ghiaccio Procedimento 1. Mettiamo alcuni cubetti di ghiaccio in un becker. 2. Introduciamo nel becker contenete il ghiaccio un termometro. 3. Leggiamo la temperatura. Osservazioni All inizio il becker contiene solo ghiaccio e il termometro segna O °C. Dopo alcuni minuti il ghiaccio comincia a fondersi. Nel becker ora è presente acqua e ghiaccio e il termometro segna ancora O °C . La temperatura di fusione del ghiaccio e la temperatura di congelamento dell acqua coincidono. Spieghiamo, ora, perché l acqua quando ghiaccia aumenta di volume. Se viene osservato ai raggi X, il ghiaccio mette in evidenza una struttura tridimensionale, formata da unità tetraedriche collegate in modo che l ammasso si presenti come un insieme tutto permeato di condotti esagonali vuoti: ciò comporta una densità molto bassa e un aumento di volume. Questa struttura, caratterizzata da tanti spazi vuoti tra le molecole d acqua, si manifesta alla temperatura di O °C. Quando essa aumenta oltre gli O °C la struttura tridimensionale tetraedrica si trasforma in una più compatta e disordinata. Questo comporta un aumento della densità ed una diminuzione del volume. Sublimazione dello iodio La sublimazione si ha quando avviene la trasformazione diretta dallo stato solido a quello aeriforme e viceversa. Per poter osservare in laboratorio questo fenomeno facciamo (sotto cappa) la seguente esperienza. Procedimento 1. Mettiamo in una provetta di vetro pyrex alcuni cristalli di iodio. 2. Tappiamo la provetta con del cotone. 3. Afferriamo la parte superiore della provetta con una pinza di legno. 4. Teniamo la provetta inclinata e sottoponiamola ad un leggero riscaldamento (pochi secondi) sulla fiamma del becco Bunsen, dopo aver lasciato raffreddare il tutto togliamo il cotone. Osservazioni All inizio del riscaldamento si formano vapori viola di iodio (I) che poi si trasformano in cristalli neri lucenti alla sommità, più fredda, della provetta. Legge di Boyle Nella Lab Figura 9.1 è illustrato un gas contenuto in un cilindro dotato di un pistone (1) mobile sopra al quale è posto un peso di 10 grammi; il volume del gas nel cilindretto è uguale a V1. Raddoppiando il peso, a 20 grammi, sul pistone (1) si raddoppia la pressione esercitata sul gas, per cui il volume V1 si riduce a metà. Se quanto è stato descritto si ripete con pesi diversi, si otterranno valori diversi del volume del gas contenuto nel cilindretto (Lab Tabella 9.1). 1 Gas V1 P V = costante Peso 10 20 30 40 g g g g Volume Temperatura V1 V1/2 V1/3 V1/4 Costante Lab Tabella 9.1. 1 Gas V1/2 Lab Figura 9.1. 131