Liquidi miscibili e immiscibili

Perché acqua e olio non si mescolano, e acqua e alcol etilico invece sì? Perché il petrolio forma una pellicola sopra la superficie del mare? In questa esperienza proveremo a mischiare liquidi diversi, e cercheremo di capire il motivo della loro miscibilità o immiscibilità.

Durata: 30'

Scopo:

Verificare che liquidi con polarità simile sono miscibili, mentre liquidi polari e non polari non sono tra loro miscibili.

Teoria:

Due liquidi possono mischiarsi e formare un'unica soluzione se possono formare tra loro legami sufficientemente forti.
Molecole polari possono formare tra loro legami dipolo-dipolo (o eventualmente anche legami a idrogeno) con altre molecole polari: liquidi polari possono quindi, in genere, mischiarsi con altri liquidi polari.
Molecole apolari possono formare interazioni di Van Der Waals con altre molecole apolari: liquidi apolari possono quindi, in genere, mischiarsi con altri liquidi apolari.
Molecole polari, invece, difficilmente sono in grado di formare legami con molecole apolari: un liquido polare, quindi, difficilmente si potrà mischiare con un liquido apolare.
L'acqua è una molecola decisamente polare, al contrario l'esano è una molecola quasi completamente apolare. Etanolo e acetone, invece, sono molecole che presentano una porzione polare e una porzione apolare, e che quindi si possono comportare in entrambi i modi.

Materiale:

  • Acqua
  • Etanolo
  • Acetone
  • n-esano

Strumenti:

  • Provette e portaprovette
  • Pipette graduate

Procedimento:

  1. Numerare sei provette da 1 a 6
  2. Versare 2 mL di acqua distillata in ciascuna delle provette 1, 2, e 3
  3. Versare 2 mL di etanolo in ciascuna delle provette 1, 4 e 5
  4. Versare 2 mL di acetone in ciascuna delle provette 2, 4 e 6
  5. Versare 2 mL di n-esano in ciascuna delle provette 3, 5 e 6
  6. Agitare le provette e osservare

Risultato:

Nelle provette si dovrebbe osservare questo:
  1. Acqua + etanolo: miscibili
  2. Acqua + acetone: miscibili
  3. Acqua + n-esano: immiscibili
  4. Etanolo + acetone: miscibili
  5. Etanolo + n-esano: quasi completamente miscibili
  6. Acetone + n-esano: miscibili

Consigli di sicurezza:

Acetone, esano ed etanolo sono infiammabili.
Acetone ed esano sono pericolosi per inalazione e irritanti per contatto, occorre lavorare con guanti sotto cappa aspirante.
L'esano è tossico a lunga durata per l'ambiente acquatico: i residui di questa esperienza non possono essere smaltiti nello scarico del lavandino, ma devono essere conservati in un contenitore a chiusura ermetica e conferiti ad una ditta di smaltimento autorizzata.
Questa esperienza può essere svolta solo da persone adeguatamente formate.

Bibliografia:

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