Volume 1

LAB Influenza dello stato fisico dei reagenti sulla velocità di reazione Scopo dell esperienza: verificare che la presenza di una maggiore superficie di contatto tra i reagenti che partecipano ad una reazione chimica velocizza la reazione. Materiale occorrente: 2 beute da 300 ml, un cilindro da 500 ml, un pestello, un mortaio, 2 blocchetti di carbonato di calcio di circa 50 g l uno (Ca CO3), 300 ml di acido cloridrico HCl. Procedimento: polverizzare nel mortaio con il pestello uno dei due blocchetti di carbonato di calcio; mettere la polvere di carbonato di calcio così ottenuta in una beuta; mettere il blocchetto intero della stessa sostanza nella seconda beuta; versare in ogni beuta, utilizzando il cilindro, circa 150 ml di acido cloridrico. Osservazioni: in pochi secondi il carbonato di calcio in polvere reagisce completamente sviluppando una copiosa effervescenza, mentre il blocchetto lo fa solo in minima parte sviluppando una debole effervescenza. Questo diverso comportamento della medesima sostanza con lo stesso reagente è da imputare alla maggiore o minore superficie di contatto tra le sostanze. Si osserva la reazione: Ca CO3 + 2 H Cl Ca Cl2 + H2O + CO2 Influenza della concentrazione dei reagenti sulla velocità di reazione Scopo dell esperienza: osservare che l aumento delle concentrazioni dei reagenti aumenta il numero di collisioni utili provocando la reazione con maggiore velocità. Materiale occorrente: 2 cilindri, stecchino di legno, ossigeno in bombole. Procedimento: immettiamo ossigeno puro in uno dei due cilindri; in ognuno dei due cilindri introduciamo uno stecchino di legno acceso. Osservazioni: la combustione avviene più rapidamente nel cilindro riempito di ossigeno in quanto è maggiore la quantità di uno dei due reagenti (l ossigeno). Legno + aria (ossigeno 20%) combustione con velocità x Legno + ossigeno puro combustione con velocità maggiore di x Influenza del catalizzatore sulla velocità di reazione Scopo dell esperienza: osservare che la presenza del catalizzatore accelera la reazione abbassandone l energia di attivazione. Materiale occorrente: beuta da 300 ml con tappo forato, cilindro da 200 ml, grossa siringa da inserire a squadra nel tappo, pipetta d 20 ml, pestello, mortaio, acqua ossigenata H2 O2, biossido di manganese Mn O2, pentossido di vanadio V2 O5, acido cloridrico H Cl. Procedimento: 1. Introdurre nella beuta 20 ml di acqua ossigenata H2 O2: aggiungere 5 grammi di biossido di manganese Mn O2; aggiungere 150 ml di acido cloridrico. Osservazioni: L acqua ossigenata libera ossigeno secondo la reazione: 2 H2 O2 + Mn O2 2 H2 O + O2 + Mn O2 di cui posso misurare la quantità di ossigeno prodotto utilizzando la siringa collegata alla beuta. 2. Ripetere l esperienza utilizzando come catalizzatore il pentossido di vanadio: 2 H2 O2 + V2 O5 2 H2 O + O2 + V2 O5 la quantità di gas prodotto è inferiore rispetto alla precedente esperienza. Deduciamo che il biossido di manganese è un catalizzatore più efficiente del pentossido di vanadio. Il catalizzatore è una sostanza che non si consuma durante la reazione e lo si può recuperare filtrando il contenuto della beuta. 3. Ripetere l esperimento ponendo nella beuta quantità sempre maggiori di catalizzatore. Possiamo compilare una tabella che ci consente di valutare meglio i dati registrati dalle diverse esperienze. Noteremo che il volume di gas sviluppato è indipendente dalla quantità di catalizzatore utilizzata. Prova Catalizzatore Quantità Volume di gas Prova Catalizzatore Quantità Volume di gas 1 2 3 Mn O2 Mn O2 Mn O2 5g 7g 10 g 4 5 6 V2 O5 V2 O5 V2 O5 5g 7g 10 g 155