Durata: 30'
Scopo:
Osservare la reazione della disidratazione dello zucchero da parte dell'acido solforico.
Teoria:
L'acido solforico è un acido forte che ha una grande affinità con l'acqua. Se messo a contatto con lo zucchero quindi lo disidrata completamente attraendo a se le molecole di acqua.
Lo zucchero viene disidratato:
C12H22O11 → 12C (grafite) + 11H2O
L'acido solforico viene idratato:
H2SO4 x nH2O + mH2O → H2SO4 x n1H2O + calore
(n=0.11 moli, m=11x2.0 moli saccarosio=2.2 moli, n1=2.3 moli)
La reazione è fortemente esotermica perché l'energia necessaria alla formazione dei legami acqua-anidride solforica è minore rispetto a quella liberata dalla rottura dei legami del saccarosio e dell'acido solforico.
Il calore liberato durante la reazione fa evaporare l'acqua che "gonfia" il carbonio in una massa scura e alveolata.
Materiale:
- Zucchero granulare
- Acido solforico concentrato
Strumenti:
- Cilindro graduato da 300 ml
- Bacchetta
- Carta assorbente
- Bacinella di plastica
- Becher da 100 ml
- Spatola
Procedimento:
- Pesare 70 g di zucchero granulare e metterlo nel cilindro
- Porre il cilindro nella bacinella di plastica sotto cappa aspirante
- Misurare 70 ml di Acido solforico e versarlo nel cilindro
- Allontanarsi e osservare la reazione
Risultato:
Nel cilindro dovrebbe formarsi una colonna di carbone che cresce al procedere della reazione.
In conclusione si possono evidenziare tutte le caratteristiche tipiche delle reazioni chimiche: la formazione di precipitato (carbonio), il cambiamento di colore, la formazione di effervescenza e fumo, lo scambio di energia.
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