Conducibilità di una soluzione elettrolitica

Nel 1813 Michael Faraday pose le basi dell'elettrochimica assumendo che il passaggio di corrente elettrica sia dovuto alla presenza di ioni positivi (cationi) e ioni negativi (anioni), ossia di particelle o atomi o raggruppamenti di atomi rispettivamente deelettronati o superelettronati. Questo comporta che il non passaggio di corrente elettrica escluda la presenza di particelle con carica elettrica e porta ad ammettere la presenza di esclusiva di molecole neutre. 

Studiare la conducibilità di una sostanza fornisce informazioni sulla natura delle particelle provenienti dai soluti e prove sulla natura dei legami tra di loro esistenti. 

Durata: 1 ora 

Scopo:

Stabilire la conducibilità o non conducibilità di sostanze pure o in soluzione mediante il conducimetro a comparazione ottica.

Teoria:

Il conducimetro a comparazione ottica è un apparecchio capace di sottoporre a prova di conducibilità 3 soluzioni contemporaneamente utilizzando corrente elettrica alternata proveniente da un trasformatore. Se la sostanza immessa nella celletta (becher) di un circuito è capace di condurre corrente elettrica la relativa lampadina si accenderà e illuminerà con intensità direttamente proporzionale alla sua conducibilità. Se la sostanza non conduce la lampadina non si accende. 

Materiale:

• Acqua distillata
• Soluzione acquosa NaCl
• HCl 1 M
• Soluzione acquosa di saccarosio 
• Alcol etilico
• CuSO4 0,1 M 
• Glicerina

Strumenti:

• Conducimetro a comparazione ottica 
• Trasformatore 
• Cavetti 

Procedimento:

1. Prendere i 3 becher del conducimetro e introdurre nel primo circa 30 ml di acqua distillata, nel secondo la soluzione di NaCl e nel terzo la soluzione di saccarosio;
2. Inserire i becher negli alloggiamenti del conducimetro e montare i rispettivi elettrodi;
3. Collegare il conducimetro al trasformatore con i cavetti e collegare il trasformatore alla rete elettrica;
4. Selezionare 12 V e accendere il trasformatore;
5. Osservare l'accensione delle lampadine e annotare in tabella;
6. Aggiungere a ciascun becher circa 10 ml di acqua distillata e osservare se ciò migliora o peggiora la conducibilità delle sostanze;
7. Spegnere il trasformatore e lavare becher e elettrodi, e reinserirli con tre nuove sostanze: Glicerina, Alcol etilico e CuSO4;
8. Riaccendere il trasformatore e ripetere le osservazioni e i punti da 5 a 7.

Risultato:

E' possibile compilare una tabella con le osservazioni 

Quali sostanze nel loro stato normale conducono corrente elettrica?

Quali soluzioni non conducono corrente elettrica e quali la conducono?

Quali sostanze sono classificabili come elettroliti e quali come non elettroliti?

L'aggiunta di acqua alle varie sostanze solide determina la comparsa di conducibilità?

Perché NaCl conduce e il saccarosio no?

Perché l'aggiunta di acqua alle soluzioni di NaCl e di CuSO4 determina una diminuzione della loro conducibilità elettrica?

Consigli di sicurezza:

Porre l'adeguata attenzione nella manipolazione del materiale elettrico.

Non toccare gli elettrodi e le parti metalliche quando il trasformatore è acceso.

Indossare guanti e camice protettivo per la durata dell'esperimento.

Commenti:

Bibliografia:

Sperimentazioni allievi Conducimetro  - Paravia - scheda n. 53485

Determinazione della densità di un gas

La densità di un gas dipende da vari fattori: il tipo di gas, la temperatura e la pressione in cui si trova il gas. E' possibile calcolare la densità di un gas con una formula che discende dalla legge dei gas perfetti.

Un gas perfetto è un gas le cui molecole sono puntiformi e di volume trascurabile, tutte uguali tra loro, che interagiscono con urti elastici tra loro e il contenitore in cui si trovano muovendosi di moto casuale.

La legge dei gas perfetti però può descrivere bene anche i gas reali in condizioni di pressione e temperatura lontane da quelle in cui avviene il passaggio di stato da gassoso a liquido. Possiamo quindi usare la stessa formula per calcolare la densità dei gas reali.

Durata: 1 ora

Scopo:

Determinare la densità dell’anidride carbonica ottenuta per reazione di bicarbonato di sodio con acido acetico al 10%.

Teoria:

La densità di un gas è data dal prodotto tra massa molare e pressione fratto il prodotto tra temperatura e costante universale dei gas.

d= PMm/RT

Che deriva dalla legge dei gas ideali  PV=nRT dove n è il numero di moli 

Materiale:

• Acido acetico 10%
• Bicarbonato di sodio 
• Acqua

Strumenti:

• Cilindro graduato da 100 ml
• Beuta da 250 ml
• Tappo di gomma forato
• Tubo in vetro a L
• Tubo di gomma flessibile
• Bacinella con diametro superiore all'altezza del cilindro
• Carta da filtro
• Sostegno universale con pinza
• Bilancia tecnica
• Pinza di Mohr

Procedimento:

1. Annotare sul quaderno di laboratorio il valore della temperatura e quello della pressione dell’ambiente;
2. Riempire la bacinella di acqua e riempire completamente il cilindro di acqua, immergendolo nella bacinella. Metterlo in posizione verticale, facendo attenzione a non far entrare aria, fissarlo all’asta di sostegno con la pinza;
3. Inserire nel cilindro il tubo di gomma collegato al tappo forato, nel quale è già stato introdotto il tubo di vetro a «L»: nel compiere questa operazione, spingi il tubo di gomma più in alto possibile;
4. Chiudere il tubo di gomma con la pinza di Mohr, circa a metà;
5. Mettere sulla bilancia tecnica il pezzetto di carta da filtro fare la tara e pesare diverse quantità di bicarbonato di sodio da 1,5 a 2 g;
6. Aggiungere sulla bilancia la beuta contenente 100 mL di acido acetico al 10%;
7. Annotare la massa complessiva della beuta (M1) e del bicarbonato sul quaderno di laboratorio;
8. Aggiungere il bicarbonato all’acido acetico, versandolo direttamente dalla carta da filtro nella beuta;
9. Chiudere il recipiente il più velocemente possibile, con il tappo di gomma collegato al tubo, poi togliere la pinza di Mohr: il gas che si sviluppa provoca un abbassamento del livello dell’acqua contenuta nel cilindro;
10. Leggere sul cilindro graduato il volume (V) del gas, quando la reazione è finita;
11. Stappare la beuta e pesarla (M2);
12. Verificare che si tratti di CO2 attraverso l’introduzione di una candela accesa nella beuta, dopo aver eseguito la pesata.

Risultato:

Costruire una tabella con i dati ricavati dall'esperimento:

Determinare la massa del gas ottenuto dalla reazione  M gas = M1 - M2

Riportare in grafico i valori di volume e massa trovati da ogni gruppo e determinare la densità dell'anidride carbonica.

Consigli di sicurezza:

Si consiglia di fare attenzione nel maneggiare la vetreria.

Commenti:

Bibliografia:

http://www.leviponti.edu.it/Didattica/Dispense/Chimica/ManualeEsperienzeLaboratorioChimicoBiennio.pdf

https://slideplayer.it/slide/191237/

Preparazione della liscivia

La liscivia è una soluzione alcalina contenente solitamente idrossido di sodio (soda caustica) oppure idrossido di potassio (potassa caustica) intorno al 33%. Veniva utilizzata anticamente come detergente per panni, usato prima della diffusione delle lavatrici e dei moderni detersivi, realizzato trattando con acqua bollente la cenere di legno o di carbone di legna, che contiene grandi quantità di carbonato di sodio e di potassio.

I primi saponi sono stati ottenuti con l'azione della liscivia sui grassi come olio d'oliva o sego; tale processo è conosciuto come saponificazione. 

L'abitudine all'uso della liscivia per la pulizia è molto antica, essa è documentata fino dai tempi degli Assiri (2500 a.C.), e si è conservata per tutto il Medioevo, il Rinascimento e, nelle zone rurali, fino all'inizio del XX secolo. Dai paesi del medio oriente viene poi l'uso di aggiungere olio d'oliva o grasso animale alla liscivia calda per ottenere così il sapone.

Durata:  2 ore ebollizione + 24 ore per cristallizzare

Scopo:

Preparazione del carbonato di potassio dalla cenere di legno

Teoria:

La cenere di legno è composta principalmente da quattro elementi: Calcio, Potassio, Fosforo, Magnesio.

Dalle ceneri di legno è possibile ottenere un composto potassico fortemente basico, per questo motivo per secoli la liscivia, prodotta dall'ebollizione delle ceneri di legno, è stata il migliore detergente da bucato.

Più in generale la cenere di legno è stata sempre considerata un ottimo fertilizzante potassico. Il potassio, infatti, è uno dei 3 elementi necessari in relativamente forte quantità ( megaelementi ) a garantire la germinazione, la crescita e la fruttificazione delle piante.

Materiale:

• Cenere di legno
• Acido cloridrico sol. 1/3
• Acqua distillata

Strumenti:

• Filtro di carta
• Imbuto
• Sostegno per imbuto
• Cartine all'indicatore universale
• Filo nickel-cromo
• Vetro al cobalto
• Becher da 250 ml
• Bacchetta in vetro
• Palline in vetro
• Piastra riscaldante
• Becco bunsen

Procedimento:

1. Versare 200 ml di acqua distillata in un becher;
2. Aggiungere 3 g di cenere di legno mescolando fino a completa dispersione;
3. Aggiungere 5 palline di vetro per favorire un'ebollizione uniforme e porre su piastra riscaldante;
4. Mescolare e mantenere l'ebollizione per circa 2 ore;
5. Aggiungere acqua distillata per mantenerne il livello inalterato;
6. Spegnere la piastra e lasciare riposare per circa 15 minuti facendo decantare le particelle di cenere;
7. Filtrare il sopranatante con filtro di carta e immutino sgocciolando il filtrato in un nuovo becher;
8. Mettere il becher col filtrato sulla piastra riscaldante e portare a ebollizione finché il volume non si sarà ridotto di 1/10 (circa 10 ml);
9. Lasciare evaporare per almeno 24 ore per permettere la cristallizzazione del sale;
10. Raccogliere i cristalli di carbonato di potassio e procedere con un saggio alla fiamma.
11. Procedere al saggio con cartina indicatrice per verificare il pH dei cristalli.

Risultato:

Il carbonato di potassio se sottoposto al saggio alla fiamma emette una colorazione violetta tipica degli ioni potassio, tuttavia la possibile presenza di sodio potrebbe mascherare la colorazione viola, per cui è necessario procedere all'osservazione tramite un vetro al cobalto.

Il saggio del pH con cartina indicatrice evidenzia il carattere fortemente basico del carbonato di potassio.

E' possibile procedere con l'aggiunta di HCl sol. 1/3 a qualche cristallo di sale per verificare la presenza del carbonato grazie alla produzione di effervescenza per lo sviluppo di anidride carbonica.

Consigli di sicurezza:

Si consiglia di utilizzare sempre tutti i dpi necessari. 

Visto il carattere fortemente basico del carbonato di potassio sarà necessario trattarlo indossando guanti e occhiali, che andranno mantenuti anche al momento dell'aggiunta di HCL, mentre è consigliato procedere ai saggi alla fiamma sotto cappa aspirante con vetro protettivo abbassato.

Commenti:

Bibliografia:

http://www.bisceglia.eu/chimica/lab/k2co3.html

Stechiometria

La stechiometria (greco στοιχεῖον (stoichéion) "elemento" e μέτρον (métron) "misura") è la branca della chimica che studia i rapporti quantitativi (rapporti ponderali) delle sostanze chimiche nelle reazioni chimiche.

La stechiometria di reazione indica in che rapporti due o più sostanze reagiscono tra di loro. Essa viene rappresentata attraverso coefficienti, detti appunto coefficienti stechiometrici, i quali esprimono i rapporti molari con cui le sostanze coinvolte nella reazione reagiscono. Il calcolo stechiometrico permette di determinare matematicamente le quantità di reagenti e prodotti coinvolti in una reazione chimica.

Durata: 1 ora

Scopo: 

Determinare la resa di anidride carbonica in base alla stechiometria della reazione tra bicarbonato di sodio e aceto

Teoria:

Quanta anidride carbonica si sviluppa per ogni grammo di bicarbonato di sodio? Con questo esperimento vogliamo calcolare la quantità di anidride carbonica sviluppata nella reazione tra aceto e bicarbonato di sodio per dimostrare i rapporti stechiometrici della reazione. L'esperimento sarà ripetuto più volte applicando il metodo scientifico e per poterne calcolare l'errore.

Materiale:

• Aceto
• Bicarbonato di sodio

Strumenti:

• Bilancia tecnica
• Becher

Procedimento:

1. Numerare 3 becher da 1 a 3 e annotare le loro masse in tabella;
2. Pesare in ognuno dei 3 becher una quantità di bicarbonato di sodio compresa tra 4 e 6 g e annotarne il peso in tabella;
3. Pesare in un becher 150 g di aceto;
4. Pesare il becher con l'aceto ed annotarne la massa totale;
5. Versare lentamente l'aceto nel becher n.1 facendo attenzione a non far fuoriuscire la schiuma;
6. Pesare il becher che conteneva l'aceto e annotarne la massa;
7. Muovere il becher con all'interno la reazione per permettere a tutto il bicarbonato di reagire (non usare strumenti per mescolare perché ne modificherebbero la massa!);
8. Ripetere i punti 3, 4, 5, 6 e 7 con i becher n.2 e n.3;
9. Attendere circa 10 minuti per consentire alle reazioni di terminare la liberazione di anidride carbonica;
10. Pesare i tre becher con le reazioni e annotare le masse finali;

Risultato:

Massa aceto aggiunto alla reazione:

Maceto= Laceto - Taceto= _____________ (1) 

Maceto= Laceto - Taceto= _____________ (2) 

Maceto= Laceto - Taceto= _____________ (3)

Massa complessiva reagenti e becher:

Miniziale= Tbicchiere + Maceto + Mbicarbonato= _____________ (1)

Miniziale= Tbicchiere + Maceto + Mbicarbonato= _____________ (2)

Miniziale= Tbicchiere + Maceto + Mbicarbonato= _____________ (3)

Massa anidride carbonica prodotta:

MCO2= Mfinale - Miniziale = _____________ (1)
MCO2= Mfinale - Miniziale = _____________ (2)
MCO2= Mfinale - Miniziale = _____________ (3)

Anidride carbonica prodotta in ogni becher

_____________ (1) _____________ (2) _____________ (3)

Calcolare con una proporzione quanta anidride carbonica viene prodotta per 1 g di bicarbonato di sodio.

Consigli di sicurezza:

È buona norma indossare camice e occhiali tutte le volte che si esegue un esperimento. Bicarbonato di sodio e aceto sono sostanze sicure. Tuttavia possono essere irritanti a contatto con gli occhi e macchiare gli abiti.

Bibliografia:

http://www.lachimicapertutti.com/wp-content/uploads/2020/06/Scheda-2-bis.pdf

Manuale utilizzo PCR EdvoCycler

L'EdvoCyclerTM Jr. è un termociclatore a 16 pozzetti progettato per facilità d'uso, precisione e riproducibilità sperimentale. Il blocco campione è compatibile con provette PCR singole o in strip da 0,2 mL di dimensioni standard e con volumi PCR compresi tra 15 e 100 μL. Leggere tutte le informazioni in questo opuscolo prima di utilizzare l'unità.

È importante che solo personale adeguatamente addestrato faccia funzionare questa apparecchiatura, in conformità con le istruzioni contenute in questo manuale e con gli standard e le procedure di sicurezza generali. Se l'apparecchiatura viene utilizzata in un modo non specificato da EDVOTEK®, la protezione fornita dall'attrezzatura all'utente potrebbe essere compromessa. Tutte le unità EDVOTEK® sono state progettate per essere conformi ai requisiti di sicurezza internazionali.

Avvertenze

LE ALTE TEMPERATURE SONO PERICOLOSE: possono provocare gravi ustioni agli operatori e incendiare materiale combustibile. 

EDVOTEK® ha prestato grande attenzione nella progettazione di queste unità per proteggere gli operatori dai pericoli, ma gli utenti dovrebbero prestare attenzione ai seguenti punti:

• USARE CURA E INDOSSARE GUANTI DI PROTEZIONE PER PROTEGGERE LE MANI.

• NON mettere oggetti caldi sopra o vicino a oggetti combustibili.

• NON azionare l'unità vicino a liquidi o gas infiammabili.

• NON versare alcun liquido direttamente nell'unità.

• SEMPRE, USARE IL BUON SENSO.

• Quando hai finito di processare i campioni, ricorda che le parti dell'unità - i tubi, i blocchi e associati

accessori - può essere molto caldo. Prendere precauzioni per evitare potenziali ustioni.

AVVERTIMENTO!

Il coperchio riscaldato diventerà molto caldo. Usare estrema cautela per evitare di scottarsi.

Installazione

La confezione contiene l'unità EdvoCyclerTM Jr., il cavo di alimentazione e il manuale di istruzioni.

Collegare l'adattatore di alimentazione in dotazione al connettore del cavo di alimentazione sul retro dell'unità e quindi a una presa elettrica appropriata.

Posizionare l'unità su un banco asciutto e adatto o su un'area di lavoro piana, assicurandosi che tutte le prese d'aria siano libere da ostruzioni e liquidi.

Accendere l'EdvoCyclerTM Jr. utilizzando l'interruttore di alimentazione sul retro dell'unità. L'unità si accenderà e visualizzerà la schermata principale.

Manutenzione dell'utente

NOTA - QUESTA APPARECCHIATURA DEVE ESSERE SMONTATA SOLO DA PERSONALE ADEGUATO ADDESTRATO. LA RIMOZIONE DEI PANNELLI LATERALI, ANTERIORI O POSTERIORI ESPORRE TENSIONI DI RETE POTENZIALMENTE LETALI. NELL'APPARECCHIATURA NON CI SONO PARTI MANUTENIBILI DA PARTE DELL'UTENTE.

Nell'improbabile caso in cui si riscontrino problemi con la propria unità che non possono essere risolti facilmente, è necessario contattare EDVOTEK® per spiegare il problema e ottenere un numero di autorizzazione alla restituzione della merce. Dopo aver ottenuto l'RGA #, restituire l'unità se necessario e includere tutti i dettagli del guasto osservato. Ricordarsi di restituire l'unità nella sua confezione originale. EDVOTEK® non si assume alcuna responsabilità per danni alle unità che non sono adeguatamente imballate per la spedizione.

Pulizia

Prima di pulire l'unità, scollegarla SEMPRE dall'alimentazione e lasciarla raffreddare a una temperatura inferiore a 50 ° C. L'unità può essere pulita strofinando con un panno leggermente inumidito e insaponato. È necessario prestare attenzione per evitare che l'acqua scorra all'interno dell'unità. Non utilizzare detergenti abrasivi.

Garanzia

L'apparecchio è garantito contro qualsiasi difetto di materiale o di lavorazione per tre anni. Il periodo di garanzia decorre dalla data di ricezione ed entro questo periodo tutte le parti difettose saranno sostituite gratuitamente a condizione che il difetto non sia il risultato di uso improprio, incidente o negligenza. L'assistenza in base a questa garanzia deve essere richiesta da EDVOTEK®. Nonostante la descrizione e le specifiche delle unità contenute nel Manuale dell'utente, ED-VOTEK® si riserva il diritto di apportare le modifiche che ritiene più adatte alle unità oa qualsiasi componente delle unità. Questo Manuale è stato preparato esclusivamente per la comodità dei clienti EDVOTEK® e nulla in questo Manuale di istruzioni deve essere considerato come una garanzia, condizione o rappresentazione relativa alla descrizione, commerciabilità, idoneità allo scopo o meno delle unità o dei componenti.

Contatti

Per informazioni tecniche, di vendita o di assistenza, contattare: EDVOTEK, Inc.,

1121 5th Street NW

Washington, DC 20001

1.800.EDVOTEK Fax: 202.370.1501 info@edvotek.com www.edvotek.com

Manuale d'istruzioni:

La schermata principale consente agli utenti di accedere alle funzioni principali di EdvoCyclerTM Jr:

• Nuovo: Consente di creare e salvare un nuovo protocollo PCR.

• Salvato: Carica i protocolli PCR creati in precedenza da modificare o eseguire, inclusi tutti i protocolli di esperimento PCR EDVOTEK®.

• Incubare: Imposta ed esegui un'incubazione istantanea.

• Informazione: Visualizza le informazioni sull'unità EdvoCyclerTM Jr. e aggiorna i protocolli EDVOTEK® PCR 

Toccando uno qualsiasi dei pulsanti verrà caricato il menu corrispondente.

Creare un nuovo programma PCR

Per creare un nuovo protocollo PCR toccare il pulsante "Nuovo" nella schermata iniziale.

La pagina Crea nuovo programma consente di modificare, salvare ed eseguire un nuovo programma. 

Nota: il pulsante "Esegui" non sarà selezionabile fino a quando un programma non sarà stato salvato.

Ogni protocollo utilizzerà un set standard di parametri:

• Steps

Fino a sette fasi selezionabili, comprese 3 fasi che possono essere ripetute ripetutamente. 

Questi passaggi sono pre-etichettati come:

- Trascrizione inversa

- Denaturazione iniziale

- Denaturazione

- La ricottura verrà riciclata

- Estensione

- Estensione finale

- Final Hold

Le fasi di denaturazione, ricottura ed estensione verranno ripetute per il numero di volte indicato nel campo "Numero di cicli". Ciascun passaggio del programma può essere attivato o disattivato toccando il pulsante a sinistra di ogni passaggio. Quando disabilitato, il pulsante visualizzerà "off", il carattere svanirà e le opzioni di temperatura e tempo saranno disabilitate.

• Temperatura

La temperatura per ogni fase può essere impostata tra 14-99 ° C. Per selezionare una temperatura, toccare la casella della temperatura per ogni fase, quindi inserire il valore desiderato utilizzando la tastiera.

• Tempo

Per selezionare un tempo, toccare la casella di attesa del tempo per ogni passaggio, quindi immettere il valore desiderato utilizzando il tastierino. Il tempo deve essere inserito in minuti e secondi (mm: ss). Ciascun passaggio può essere mantenuto per un periodo compreso tra 1 secondo (00:01) e 99 minuti e 99 secondi (99:99). La presa finale si terrà per un tempo infinito.

• Salvataggio di un programma

Toccare il pulsante "Salva" per salvare un programma. La schermata di salvataggio del programma verrà caricata e consentirà di inserire un nome per il programma. I programmi sono limitati a un massimo di 15 caratteri. Premendo Salva si tornerà alla schermata Crea nuovo programma.

• Cancella tutto

Cancella tutte le impostazioni dal programma corrente. Premendo questo pulsante verrà visualizzata una schermata di avviso per confermare.

• Esegui

Per eseguire un programma, toccare il pulsante "Esegui". Nota: il pulsante "Esegui" non sarà attivo finché un programma non sarà stato salvato. Vedere [Salvataggio di un programma] per ulteriori informazioni.

Caricare un programma salvato

Per caricare un programma salvato in precedenza, toccare il pulsante "Salvato" nella schermata iniziale.

Selezionando un protocollo nella schermata Carica programma salvato verranno visualizzate le informazioni sui tempi e le temperature per ciascuna fase. I passaggi disabilitati saranno indicati da trattini nei valori di temperatura e tempo. Toccando le frecce su e giù ti consentirà di scorrere i programmi aggiuntivi.

• Home: Toccando il pulsante "Home" tornerai alla schermata principale

• Nuovo: Toccare il pulsante "Nuovo" per creare un nuovo programma. Vedere [Creazione di un nuovo programma] per ulteriori informazioni.

• Modificare: Toccando il pulsante "Modifica" sarà possibile modificare il protocollo attualmente selezionato. Il programma verrà caricato e può essere modificato, salvato ed eseguito se lo si desidera.

Nota: i programmi standard del kit Edvo possono essere modificati, ma devono essere salvati come un nuovo programma prima di essere eseguiti. Non è possibile sovrascrivere i protocolli standard.

• Elimina

Per eliminare un programma, selezionare il protocollo desiderato e toccare il pulsante "Elimina". Ti verrà chiesto di confermare l'eliminazione. Questa azione non può essere annullata. Nota: non è possibile eliminare i protocolli Edvo-kit standard.

• Esegui

Per eseguire il programma attualmente selezionato toccare il pulsante "Esegui". Ciò avvierà immediatamente la PCR, quindi è importante assicurarsi che i campioni siano stati inseriti nell'EdvoCyclerTM Jr. prima di premere il pulsante "Esegui". Vedere [Esecuzione di un programma PCR] per ulteriori informazioni.

Esecuzione di un programma PCR

• Caricamento dei campioni

Per caricare le provette dei campioni nell'EdvoCyclerTM Jr:

1. Premere il pulsante di rilascio del coperchio per aprire il coperchio. Fai attenzione se l'unità EdvoCyclerTM Jr. è stata recentemente utilizzata poiché il coperchio potrebbe essere caldo.
2. Caricare le provette dei campioni nel blocco EdvoCyclerTM Jr.. Tubi o strisce individuali possono essere utilizzati tubi. (Nota: assicurarsi sempre che i coperchi dei tubi siano ben chiusi prima di caricarli nell'EdvoCyclerTM Jr.)
3. Chiudere il coperchio premendo con decisione fino a quando non si sente un clic.

• Esecuzione di un protocollo PCR

Esistono due metodi per eseguire un protocollo PCR:

- Crea un nuovo protocollo, salva e premi il pulsante "Esegui".

- Carica un protocollo salvato dalla schermata Carica programma salvato e premi il pulsante

Pulsante "Esegui".

La schermata di esecuzione mostrerà una rappresentazione grafica del protocollo e lo stato dell'EdvoCyclerTM Jr. Il programma inizierà con una sospensione iniziale di 3 minuti, che verrà visualizzata nell'angolo inferiore sinistro dello schermo. Durante questa attesa, l'EdvoCyclerTM Jr. si preparerà per il programma PCR e riscalderà il coperchio dell'unità.

Le informazioni verranno visualizzate durante la corsa per indicare lo stato corrente della corsa.

- Il passaggio corrente verrà evidenziato e il tempo rimanente in quel passaggio verrà visualizzato nell'angolo inferiore sinistro dello schermo.

- Il riquadro delle informazioni in basso a destra visualizzerà il tempo rimanente nel protocollo e la temperatura corrente del blocco durante le transizioni tra i passaggi.

Al termine di una corsa, l'EdvoCyclerTM Jr. manterrà all'infinito la temperatura di "tenuta finale" specificata.

Utilizzo della funzione di incubazione istantanea

L'EdvoCyclerTM Jr. può fungere da incubatore utilizzando la funzione Incubazione istantanea. Per accedere al menu di incubazione selezionare l'opzione "Incubare" dalla schermata principale.

La funzione Instant Incubate consente di impostare la temperatura e il tempo per l'incubazione.

• Temperatura blocco

La temperatura per l'incubazione può essere impostata tra 14-99 ° C. Per selezionare una temperatura, toccare la casella "Block Temperature" e inserire il valore desiderato utilizzando la tastiera. Nota: il riscaldatore del coperchio si accenderà automaticamente per qualsiasi temperatura del blocco superiore a 39 ° C.

• Tempo di incubazione

Per selezionare un tempo, toccare la casella di attesa del tempo per ogni passaggio, quindi immettere il valore desiderato utilizzando il tastierino. Il tempo deve essere inserito in minuti e secondi (mm: ss). L'incubazione può essere mantenuta per un periodo compreso tra 1 secondo (00:01) e 99 minuti e 99 secondi (99:99). Per una tenuta infinita, tocca il pulsante "INF".

Una volta impostati i parametri per la stiva, premere il pulsante "Esegui" per avviare l'incubazione. Dopo che il blocco ha raggiunto la temperatura impostata, partirà un timer per indicare il tempo rimanente. Durante un'incubazione, le opzioni per mettere in pausa o interrompere l'incubazione diventeranno selezionabili. Toccando il pulsante “Pausa” potrai mettere in pausa e poi riprendere un'incubazione. Il pulsante "Stop" terminerà un'incubazione.

Informazioni di sistema

La schermata Informazioni di sistema visualizza il numero di modello e la versione software installata dell'unità EdvoCyclerTM Jr.. Inoltre, la schermata Informazioni di sistema consente di aggiornare i programmi Edvo-kit standard. Per accedere alla schermata Informazioni di sistema toccare il pulsante "Informazioni" nella schermata principale.

• Aggiornamento dei programmi Edvo-kit

È possibile che i programmi EDVOTEK® standard debbano essere aggiornati di tanto in tanto. Per aggiornare la macchina avrai bisogno di una chiavetta USB portatile. Nota: l'aggiornamento dei protocolli standard sovrascriverà i programmi EDVOTEK® precaricati ma non cambierà alcun programma creato dall'utente.

1. Visitare www.edvotek.com/540 per scaricare l'ultima versione dei programmi PCR.
2. Decomprimere i file e trascinare tutti i file nella directory principale (di base) dell'unità flash.
3. Inserire l'unità flash nella porta USB sulla parte anteriore dell'unità EdvoCyclerTM Jr..
4. Premere la scheda "Informazioni" e quindi premere "Aggiorna programmi Edvo-kit" per aggiornare i programmi. Dopo alcuni secondi, è possibile rimuovere l'unità flash USB.

• Aggiornamento del firmware EdvoCyclerTM Jr.

Per aggiornare il firmware su EdvoCyclerTM Jr. è necessaria un'unità flash USB.

1. Visitare www.edvotek.com/540 per scaricare l'ultima versione del firmware EdvoCyclerTM Jr.
2. Decomprimere i file e trascinare tutti i file nella directory principale (di base) dell'unità flash.
3. Inserire l'unità flash nella porta USB sulla parte anteriore dell'unità EdvoCyclerTM Jr. mentre l'unità è spenta.
4. Con l'unità USB inserita, accendere l'unità. L'aggiornamento richiederà circa 30-90 secondi, durante i quali l'unità non risponderà. Non spegnere lo strumento mentre è in corso un aggiornamento del firmware.
5. Una volta completato l'aggiornamento, verrà visualizzata la schermata Home. A questo punto, l'EdvoCyclerTM Jr. è pronto per l'uso e l'unità flash può essere rimossa.

Determinazione del numero di molecole di acqua nel Solfato di rame pentaidrato

I composti idrati sono composti che cristallizzano legandosi con un numero di molecole di acqua in un rapporto definito e costante. L’acqua di idratazione viene rilasciata sotto forma di vapore acqueo se il composto viene sottoposto ad un energico riscaldamento.

Durata: 30'

Scopo:

Molti composti incorporano nella loro molecola un certo numero di molecole di acqua (chiamata acqua di cristallizzazione) e per questo sono definiti composti idrati. Lo scopo dell’esperienza è quello di determinare, mediante perdita di peso, il numero di moli di acqua legate al solfato di rame e la percentuale di acqua di idratazione.

Teoria:

I composti idrati sono composti che cristallizzano legandosi con un numero di molecole di acqua in un rapporto definito e costante. L’acqua di idratazione viene rilasciata sotto forma di vapore acqueo se il composto viene sottoposto ad un energico riscaldamento.

La reazione reversibile di idratazione/disidratazione è la seguente:

CuSO4  • n H2O → CuSO4 + n H2O

Dove n è il numero di molecole di acqua (di idratazione) legate ad una unità chimica di CuSO4.

E’ da notare che durante la reazione di disidratazione viene assorbito calore infatti riscaldiamo, mentre durante l’idratazione viene ceduto calore e quindi notiamo un aumento di temperatura.

Materiale:

• CuSO4  x n H2O

Strumenti:

• Bilancia tecnica (sensibilità 0,01g)
• Capsula di porcellana
• Becco bunsen
• Treppiede con triangolo refrattario
• Pinza metallica
• Bacchetta di vetro 
• Cucchiaio

Procedimento:

1. Riscaldare la capsula di porcellana con la fiamma ossidante del bunsen per eliminare eventuali impurità ed allontanare l’umidità.
2. Raffreddare la capsula in essiccatore o all’aria
3. Pesare la capsula vuota ed annotare la massa, m1,
4. Aggiungere da 1 a 2 g di Solfato di Rame idrato ed annotare la massa m2 (assegnare ad ogni gruppo
5. una massa diversa), spargendolo su tutta la superficie della capsula in uno strato sottile,
6. Riscaldare la capsula sul bunsen con fiamma ossidante per circa 10 minuti, mescolare con la bacchetta di vetro solo quando il colore iniziale blu è scomparso, il colore del sale anidro deve essere biancastro. Se il sale tende a scurirsi allontanare la capsula dalla fiamma e riprendere il riscaldamento dopo qualche minuto,
7. Raffreddare la capsula in essiccatore o all’aria,
8. Pesare la capsula ed annotare la massa m3, del sale anidro,
9. Effettuare i calcoli tra le masse pesate per ottenere il numero di molecole di acqua di idratazione.

Risultato:

Sapendo che le Masse Molari sono:

di CuSO4 anidro = 159,6 g/mol
di H2O = 18 g/mol

Le moli saranno:

CuSO4 anidro (mol) = m5 (g) / 159,6 (g/mol)

H2O idratazione (mol) = m6 (g) / 18 (g/mol)

n = numero moli di acqua di idratazione = moli H2O idratazione /moli CuSO4 anidro

(arrotondare al numero intero più vicino)

dove n trovato va sostituito in: CuSO4 • nH2O

La percentuale in massa di acqua di idratazione sarà data dalla seguente proporzione

m6 (massaH2O) : m5 (massa CuSO4idrato) = % H2Oidratazione : 100
da cui % H2Oidratazione = (m6 (massaH2O) / m5 (massa CuSO4idrato)) x 100

Consigli di sicurezza:

Il Solfato rameico è irritante a livello cutaneo e oculare, bisogna quindi sempre indossare tutti i dpi necessari. E' inoltre tossico per gli organismi acquatici va quindi smaltito con le apposite modalità.

Commenti:

Bibliografia:

http://www.leviponti.gov.it/Didattica/Dispense/Chimica/ManualeEsperienzeLaboratorioChimicoBiennio.pdf

Il permanganato camaleonte

La reazione del permanganato camaleonte è una reazione di ossidoriduzione in cui le variazioni di colore sono dovute ai vari colori che assume il manganese al variare del suo numero di ossidazione. Grazie a questa esperienza osserveremo il comportamento di questo metallo di transizione in un processo di ossidoriduzione.

Durata: 30'

Scopo:

Osservare la variazione del numero di ossidazione del permanganato di potassio grazie al suo viraggio cromatico caratteristico.

Teoria:

La reazione chimica del camaleonte è una reazione redox che mostra la riduzione del permanganato di potassio (viola) prima a manganato di potassio (verde) e infine a biossido di manganese (marrone/giallo):

KMnO4 (viola) → K2MnO4 (verde) → MnO2 (sospensione marrone/gialla)

12 NaOH + 8 KMnO4 + C6H12O6 → 8 H2O + 8 KOH + 8 MnO2 + 6 Na2CO3

8 Mn  +7 + 24 e- →8 Mn +4

6 C 0 → 6 C +4 + 24 e-

La reazione procede in condizioni alcaline sotto l'influenza di un agente riducente: l'idrossido di sodio è utilizzato per alcalinizzare la soluzione di permanganato, mentre si utilizza uno zucchero come agente riducente.

 

Materiale:

• Glucosio
• Acqua distillata 
• KMnO4 
• NaOH 

Strumenti:

• Agitatore magnetico
• Ancoretta
• Beuta
• Cilindro graduato
• Bilancia tecnica
• Vetrini d'orologio
• Spatolina
• Cucchiaio
• Becher

Procedimento:

1. Preparare una soluzione con 4 g di Glucosio e 6,6 g di NaOH in 500 ml di H2O
2. Preparare una soluzione con 0,02 g di KMnO4 in 50 ml di H2O
3. Mettere la soluzione di glucosio e idrossido di sodio in una beuta con l'ancoretta magnetica sopra l'agitatore
4. Versare nella beuta la soluzione di permanganato di potassio
5. Osservare

Risultato:

Le soluzioni nella beuta reagiscono cambiando colore, dal viola al verde al giallo, con un processo di ossidoriduzione in cui: 

-il permanganato (ossidante) si riduce, ovvero aumenta i propri elettroni e quindi abbassa il suo numero di ossidazione, da ione permanganato +7 (viola) si riduce a ione manganato +6 (verde) e si riduce ulteriormente a ossido di manganese +4 (giallo).

-il glucosio (riducente) si ossida, ovvero cede elettroni e quindi aumenta il proprio numero di ossidazione, da carbonio 0 si ossida a carbonio +4.

Un bell’esempio di reazione chimica in cui è utilizzato il manganese che è un metallo di transizione, quindi presenta più numeri di ossidazione e ciascuna specie è caratterizzata da un diverso colore.

 

Consigli di sicurezza:

L'idrossido di sodio e il permanganato di potassio possono causare irritazioni e ustioni chimiche a contatto con la pelle o le mucose, utilizzare sempre i dpi necessari. 

Il permanganato di potassio è altamente tossico per gli organismi acquatici è quindi necessario smaltirlo in modo adeguato.

Commenti:

Bibliografia:

Camaleonte chimico - https://it.qaz.wiki/wiki/Chemical_chameleon

https://www.chimicamo.org/chimica-generale/reazione-camaleonte/

https://www.greelane.com/it/scienza-tecnologia-matematica/scienza/how-to-do-color-change-chameleon-4057571