RELAZIONE 05

RELAZIONE LABORATORIO 04: " PROPRIETA' CHIMICO FISICHE DELL' ACQUA"

PRESENTAZIONE GENIALLY REALIZZATA DA: VECCHI MATTIA 1SC DATA: 16/10/2023

INIZIA

LA POLARITA' DELL'ACQUA

• Una bacchetta di vetro
• Una bacchetta di plastica
• Un camice o un indumento in tessuto
• Una piccola quantità di acqua corrente

OCCORRENTE:

SCOPO:

Lo scopo dell'esperimento è capire la polarità dell'acqua e come si comporta in due situazioni diverse

PROCEDIMENTO:

• Strofina energicamente la bacchetta di vetro sul camice per caricarla elettricamente. Questo processo trasferirà cariche negative sulla bacchetta di vetro.
• Strofina anche la bacchetta di plastica sul camice per caricarla elettricamente. Questo processo trasferirà cariche positive sulla bacchetta di plastica.
• Aprire il rubinetto.
• Mantieni la bacchetta di vetro sopra l'acqua, senza toccarla, e osserva attentamente eventuali cambiamenti nel comportamento dell'acqua.
• Ripeti lo stesso processo con la bacchetta di plastica, tenendola sopra l'acqua senza toccarla.
• Registra le osservazioni relative al comportamento dell'acqua durante l'avvicinamento delle bacchette.

OSSERVAZIONE:

Durante il processo di avvicinamento delle bacchette cariche all'acqua, è possibile osservare i seguenti fenomeni: La bacchetta di vetro carica negativamente respingerà l'acqua, causando una deformazione nella superficie dell'acqua. La bacchetta di plastica carica positivamente attirerà l'acqua, causando una deformazione simile ma con una direzione opposta. Questi risultati indicano che l'acqua risponde in modo diverso alle cariche elettriche positive e negative, evidenziando la sua polarità.

SPIEGAZIONE:

L'acqua è una molecola polarizzata con un momento dipolare netto. Le regioni degli atomi di ossigeno attirano gli elettroni in modo più efficiente rispetto all'idrogeno, creando una distribuzione asimmetrica delle cariche. Questa asimmetria rende l'acqua un solvente eccellente e le conferisce un comportamento polarizzato. Nel nostro esperimento, le bacchette di vetro e plastica caricate elettricamente influenzano il comportamento dell'acqua in modo opposto a causa delle loro cariche elettriche opposte. La bacchetta di vetro carica negativamente respinge l'acqua, mentre la bacchetta di plastica carica positivamente attira l'acqua, dimostrando così la polarità dell'acqua. Questo esperimento mette in evidenza come il comportamento dell'acqua sia influenzato dalle cariche elettriche e fornisce una dimostrazione visuale della sua polarità.

LA TENSIONE SUPERFICIALE

• 3 stuzzicadenti
• acqua
• pipetta Pasteur
• piastra Petri
• sapone
• graffetta
• pinzette

OCCORRENTE:

SCOPO:

Lo scopo dell'esperimento è capire la tensione superficiale e come si comporta

PROCEDIMENTO:

Riempire la piastra di Petri con acqua fino all'orlo, in modo da creare una superficie piatta di acqua. Prendere tre stuzzicadenti e disporli in modo che formino un triangolo con la graffetta al centro. Assicurarsi che le estremità dei stuzzicadenti siano leggermente in contatto con la superficie dell'acqua. Osservare la superficie dell'acqua e notare la sua tensione superficiale, evidenziata dalla formazione di una superficie piatta e leggermente convessa all'interno del triangolo. Utilizzando una pipetta Pasteur o un altro strumento simile, aggiungi una goccia di sapone al centro del triangolo di stuzzicadenti. Osserva come il sapone influisce sulla tensione superficiale. Registra le osservazioni durante ogni passaggio

OSSERVAZIONE:

Inizialmente, l'acqua mostra una superficie piatta e convessa all'interno del triangolo di stuzzicadenti, dimostrando una tensione superficiale elevata. Quando una goccia di sapone viene aggiunta al centro del triangolo, il sapone interrompe la tensione superficiale, facendo sì che la superficie dell'acqua si abbassi e crei un piccolo "pozzo" al centro del triangolo, che fa affondare la graffetta e allontanare fra loro gli stuzzicadenti.

SPIEGAZIONE:

L'aggiunta di una goccia di sapone al centro del triangolo di stuzzicadenti interrompe la tensione superficiale dell'acqua. Questo accade perché il sapone abbassa la tensione superficiale, facendo sì che l'acqua non sia più in grado di sostenere la superficie piatta e convessa all'interno del triangolo. Questo esperimento dimostra in modo visuale come la tensione superficiale dell'acqua può essere influenzata da agenti esterni come il sapone. La tensione superficiale dell'acqua è una proprietà importante che ha un impatto su molti fenomeni naturali e può essere manipolata da sostanze come il sapone per scopi pratici.

LA CAPILLARITA'

• acqua
• colorante (facoltativo)
• due vetrini
• piastra Petri
• graffetta
• cartoncino(da usare come spessore)

OCCORRENTE:

SCOPO:

Lo scopo dell'esperimento è capire la capillarità dell'acqua

PROCEDIMENTO:

Riempire la piastra di Petri con acqua fino all'orlo in modo da creare una superficie piatta di acqua. Aggiungere alcune gocce di colorante all'acqua (facoltativo).Prendere un vetrino e immergerlo delicatamente nell'acqua nella piastra di Petri. Il vetrino dovrebbe essere completamente coperto dalla superficie dell'acqua.Prendere un pezzo di cartoncino e appoggiarlo orizzontalmente sulla parte superiore del vetrino immerso, in modo che il cartoncino stia sopra l'acqua. Questo cartoncino agirà come uno spessore. Prendere l'altro vetrino e appoggiarlo orizzontalmente sul cartoncino sopra il vetrino immerso, creando una sorta di "sandwich" con il cartoncino come spessore tra i due vetri.Lentamente, alzare il secondo vetrino superiore, inclinando leggermente il tutto, e osservare attentamente cosa accade alla superficie dell'acqua tra i due vetri. Registra le osservazioni, compresi i dettagli sul comportamento dell'acqua.

OSSERVAZIONE:

L'acqua viene assorbita dal cartoncino e si solleva tra i due vetrini. La zona in cui l'acqua si solleva di più tra i due vetrini è generalmente al centro del cartoncino, dove c'è un maggiore contatto tra il cartoncino e l'acqua.

SPIEGAZIONE:

La capillarità è il risultato di una combinazione di forze di coesione e adesione tra le molecole dell'acqua e le pareti del materiale poroso, in questo caso, il cartoncino. Le molecole d'acqua vengono "attratte" dalle pareti del materiale poroso, e questa attrazione causa l'ascesa dell'acqua all'interno del materiale stesso. Nell'esperimento, il cartoncino funge da materiale poroso e permette all'acqua di essere assorbita. La zona in cui l'acqua si solleva di più tra i due vetrini è generalmente al centro del cartoncino, dove il contatto tra il cartoncino e l'acqua è massimo. Questo accade perché in quel punto c'è una maggiore forza di attrazione tra le molecole d'acqua e il cartoncino, consentendo all'acqua di salire più in alto. Questo esperimento può essere utilizzato per illustrare visivamente il concetto di capillarità e per spiegare come questo fenomeno sia comune in molti contesti, come nell'assorbimento dell'acqua dalle radici delle piante o nell'ascensione dell'acqua in tubi sottili.

LA SOLUBILITA'

• Acqua
• Sale
• Zucchero
• Alcol
• Quattro provette trasparenti
• Bastoncino di agitazione

OCCORRENTE:

SCOPO:

In questo esperimento, esamineremo la solubilità dell'acqua come solvente polare, utilizzando sostanze come il sale, lo zucchero e l'alcol.

PROCEDIMENTO:

Riempire una provetta o un bicchiere con una quantità nota di acqua (ad esempio, 100 ml). Aggiungere una quantità nota di sale (ad esempio, 10 g) all'acqua nella prima provetta. Mescolare bene con un bastoncino di agitazione fino a quando il sale sembra essersi completamente disciolto. Ripetere il passo 1 e aggiungere una quantità nota di zucchero (ad esempio, 10 g) all'acqua nella seconda provetta. Mescolare bene fino a completa dissoluzione del zucchero. Riempire una terza provetta o bicchiere con una quantità nota di alcol (ad esempio, 50 ml). Riempire una quarta provetta o bicchiere con la stessa quantità di alcol della terza provetta, ma aggiungere una piccola quantità di acqua (ad esempio, 10 ml) all'alcol. Osservare e confrontare il grado di solubilità di ciascuna sostanza (sale, zucchero e alcol) nell'acqua e nell'alcol. Registra le tue osservazioni.

OSSERVAZIONE:

Il sale si scioglie completamente in acqua, ma non in alcol. Lo zucchero si scioglie completamente sia in acqua che in alcol. L'alcol non si scioglie in acqua, ma la miscela di alcol e acqua è omogenea.

SPIEGAZIONE:

Questo esperimento dimostra la solubilità di diverse sostanze in acqua e in alcol, evidenziando il ruolo importante della polarità dell'acqua come solvente. Il sale, essendo ionico, si scioglie completamente in acqua poiché le molecole d'acqua circondano e separano gli ioni di sale. Tuttavia, il sale non si scioglie in alcol poiché l'alcol è un solvente apolare che non può dissociare gli ioni di sale. Lo zucchero, essendo una molecola polare, si scioglie sia in acqua che in alcol poiché le molecole di zucchero possono interagire con le molecole di solvente tramite legami idrogeno. L'alcol non si scioglie in acqua poiché è meno polare dell'acqua, ma una miscela di alcol e acqua è omogenea poiché le molecole di alcol possono miscelarsi con quelle di acqua in una soluzione parziale. Questo esperimento illustra chiaramente come la polarità dell'acqua influenzi la sua capacità di solubilizzare differenti tipi di sostanze, contribuendo alla sua importanza come solvente in molte reazioni chimiche e processi biologici.

LA PALLINA UBBIDIENTE

• biglia di plastica
• vasca capiente
• becher
• acqua (nel becher)

OCCORRENTE:

SCOPO:

In questo esperimento, esamineremo i comportamenti della biglia.

PROCEDIMENTO:

Riempire la vasca di vetro (o la bacinella) fino all'orlo con acqua. Posizionare delicatamente la pallina di plastica sulla superficie dell'acqua nella vasca. La pallina dovrebbe galleggiare. Osservare attentamente la pallina e notare come si comporta sulla superficie dell'acqua. È importante mantenere la vasca stabile e non agitare l'acqua. Osservare come la pallina sembra muoversi autonomamente sulla superficie dell'acqua.

OSSERVAZIONE:

La pallina di plastica dovrebbe iniziare a muoversi autonomamente sulla superficie dell'acqua quando la vasca è piena fino all'orlo. Questo fenomeno è dovuto al "motore a tensione superficiale".

SPIEGAZIONE:

L'effetto del "motore a tensione superficiale" si verifica quando la vasca (o la bacinella) è piena fino all'orlo con acqua. La tensione superficiale dell'acqua è la forza che tiene insieme le molecole d'acqua sulla superficie, creando una "pelle" superficiale. In questa situazione, la tensione superficiale fa sì che l'acqua sia attratta verso il centro della vasca, dove la tensione superficiale è più forte. Questa attrazione può effettivamente spingere la pallina di plastica verso il centro della vasca, causando il movimento autonomo della pallina. Questo fenomeno è un esempio affascinante di come la tensione superficiale dell'acqua possa influenzare il comportamento di oggetti leggeri sulla sua superficie. Tuttavia, è importante notare che questo effetto si verifica solo quando la vasca è piena fino all'orlo, massimizzando così la tensione superficiale alla superficie dell'acqua. In condizioni normali, quando la vasca non è completamente riempita, l'effetto potrebbe non essere altrettanto evidente.

ANCORA CAPILLARITA'

• acqua colorata con colorante alimentare
• tubi cilindrici capillari di vari diametri
• contenitore in vetro

OCCORRENTE:

SCOPO:

In questo esperimento, esamineremo come varia la capillarità in base alla situazione.

PROCEDIMENTO:

Riempire il becker di vetro con acqua fino a circa metà del suo volume. Scegliere uno dei tubi cilindrici e immergerlo verticalmente nell'acqua nel becker, assicurandosi che il tubo sia completamente immerso nell'acqua. Osservare attentamente l'acqua all'interno del tubo e nota quanta acqua risale all'interno del tubo capillare. È utile utilizzare un supporto per tubi per mantenerli in posizione. Misurare l'altezza a cui l'acqua è risalita all'interno del tubo capillare utilizzando un regolo o un calibro. Ripeti il processo con diversi tubi cilindrici di diverse dimensioni e materiali. Registra le tue osservazioni, inclusi i diametri dei tubi e l'altezza di risalita dell'acqua in ciascuno di essi.

OSSERVAZIONE:

SPIEGAZIONE:

Questo esperimento dimostra il fenomeno di capillarità, in cui l'acqua è in grado di risalire all'interno di tubi capillari sottili a causa della tensione superficiale. L'acqua è attratta a salire all'interno del tubo poiché le forze di coesione tra le molecole d'acqua e le pareti del tubo superano la forza di gravità. Le dimensioni del tubo e il materiale influenzano l'altezza di risalita dell'acqua. Tubi più sottili permettono all'acqua di risalire a una maggiore altezza rispetto ai tubi più larghi. Inoltre, i materiali dei tubi possono influenzare la capillarità, con alcuni materiali che consentono una risalita più efficace rispetto ad altri. Questo esperimento è un modo pratico per illustrare il concetto di capillarità e come la tensione superficiale dell'acqua influenzi la risalita dell'acqua nei tubi capillari.

L'acqua risale all'interno dei tubi capillari in misura diversa a seconda delle dimensioni e dei materiali dei tubi.

GRAZIE PER L'ATTENZIONE!