Reazioni chimiche e trasformazioni fisiche

Le trasformazioni fisiche della materia sono trasformazioni reversibili nelle quali non si ha la formazione di nuove sostanze. Se per esempio sottoponiamo a ebollizione un campione di acqua, o a fusione un pezzo di ferro, o modelliamo dell'alluminio, stiamo effettuando delle trasformazioni fisiche.

Le reazioni chimiche modificano le sostanze trasformandole, non influenzano i suoi costituenti fondamentali (gli atomi) ma solo la maniera in cui sono legati tra loro generando degli effetti anche visibili: cambiamento di colore, formazione di precipitato, liberazione di gas, ecc.

Durata: 1 ora

Scopo:

Comprendere la differenza tra una trasformazione fisica e una reazione chimica

Teoria:

Le trasformazioni fisiche producono una modificazione fisica della materia e non producono nuove sostanze anche se le proprietà della materia possono cambiare (es. ghiaccio che fonde)

Le reazioni chimiche sono modificazioni che comportano una variazione della composizione chimica delle sostanze con formazione di nuove sostanze o la scomparsa di sostanze presenti in precedenza.

Nelle trasformazioni chimiche le sostanze originarie si dicono reagenti, le nuove sostanze prendono il nome di prodotti.

Per rappresentare una reazione chimica si scrivono a sinistra i reagenti e a destra i prodotti, collegati da una freccia:

REAGENTI → PRODOTTI

Non sempre è facile riconoscere a vista se una trasformazione è chimica o fisica.

Per riconoscere la natura della trasformazione si deve far ricorso all’analisi chimica, che permette di determinare con notevole sicurezza la composizione dei reagenti e dei prodotti.

Materiale:

• Aceto
• Bicarbonato di sodio
• NaCl
• AgNO3
• Acqua distillata
• Acqua di rubinetto
• Candela
• Accendino
• Idrolitina o brioschi
• Idrossido di calcio
• Blu di bromotimolo
• Colorante verde alimentare
• Aceto rinforzato
• Conchiglia
• Granito
• Acqua ossigenata 30%
• Lievito di birra
• Detersivo per piatti

Strumenti:

• portaprovette
• provette
• cannucce
• spatoline
• contagocce
• tappo provetta con tubo in silicone
• vaschetta
• cilindro graduato

Procedimento:

1. effettuare le seguenti trasformazioni dall'1 all'8 nelle provette a disposizione
2. utilizzare la vaschetta e il cilindro graduato per la trasformazione 10
3. costruire una tabella in cui si definiscono quali sono le trasformazioni fisiche e quali le reazioni chimiche in relazione alle osservazioni

n°	titolo	reazione chimica	reazione fisica	materiali e metodo x 1 prova
1	formazione bollicine	Aceto più bicarbonato	aceto + sale	aceto, bicarbonato, 2 provette, cucchiaino, sale
2	precipitato bianco	AgNO3 vs H2O + NaCl	AgNO3 vs H2Odist	nitrato argento (contagocce), sale, acqua distillata, 2 provette, cucchiaino
3	effervescenza	acqua +Idrolitina	acqua e bicarbonato	idrolitina, bicarbonato, 2 provette, , cucchiaino
4	fiamma	Lumino che brucia con porcellana sopra	lumino che fonde	2 lumini, fiammiferi, capsula di porcellana, piastra riscaldante, 1 vaso di alluminio, pinza di legno
5	soffio bianco	Soffiare nell’acqua di calce	Soffiare nell'acqua del rubinet.	acqua di calce, 2 pipette da soffiare, 2 provette e, acqua rubinetto
6	soffio giallo	Soffiare in una soluzione di acqua oligominerale con blu di bromo timolo	Soffiare in una soluzione di acqua oligominerale con color. Alimentare verde	2 cannucce, blu di bromotimolo, 2 provette, colorante alimentare verde, acqua distillata
7	doppia trasformazione	idrolitina + acqua e raccogliere CO2 nell'acqua di calce	idrolitina + acqua e raccogliere CO2 nell'acqua	4 provette, 2 sistemi composti da tappo, tubo rigido e tubo silicone (vedi foto sotto), acqua di calce, idrolitina, acqua
8	doppia trasformazione 2	idrolitina + acqua e raccogliere CO2 in H2O dist + blu di bromotimolo	idrolitina + acqua e raccogliere CO2 nell'acqua distillata	4 provette, 2 sistemi composti da tappo, tubo rigido e tubo silicone (vedi foto sotto), latte di calce, bludi bromotimolo, acqua
9	aceto rinforzato	aceto rinforzato (in contagocce) su pezzo di calcare (per es conchiglia	aceto rinforzato (in contagocce) su pezzo di granito	aceto rinforzato in contagocce, conchiglie, granito, 2 piastre petri
10	Dentifricio dell'elefante	Acqua ossigenata detersivo e lievito di birra	Acqua ossigenata, detersivo  e sale	Si libera ossigeno molecolare

Risultato:

Le reazioni chimiche mostrano sempre un cambiamento sostanziale, come la formazione di un precipitato, il cambiamento di colore o la liberazione di un gas, quindi i prodotti sono diversi dai reagenti utilizzati.

Consigli di sicurezza:

Utilizzare sempre tutti i dpi disponibili (camice, guanti e occhiali), fare attenzione in particolar modo:

-al AgNO3 per le sue proprietà corrosive, smaltirlo in modo idoneo per la sua tossicità ambientale.

-al Perossido d'idrogeno concentrato per le sue capacità altamente corrosive, utilizzare sempre i DPI.

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Bibliografia: