Preparazione idrossido di zinco

Preparazione dell'idrossido di zinco

Relazione di laboratorio

Studente: Garofalo Bentley Giulio Classe: 2^E Data della consegna: 22/12/2023

01. Scopo dell'esperimento e Introduzione

Lo scopo principale dell'esperimento è quello di preparare una determinata quantità di idrossido di zinco. Si possono identificare tre fasi distinte all'interno dell'esperimento. La prima fase consiste nel calcolare la quantità in grammi di 0,005 moli di ZnSO4. Tenendo questo risultato in considerazione, si passa alla seconda fase: la vera e propria preparazione dell'idrossido di zinco. Con la terza fase si deve verificare, attraverso l'applicazione di rapporti stechiometrici, se vi sono stati errori durante questa esperienza di laboratorio.

• La mole è definita come la quantità di sostanza che contiene 6,02214076×1023 entità elementari (approssimate a 6,02), essendo questo il valore numerico della costante di Avogadro.
• Data una equazione chimica, il rapporto stechiometrico indica il rapporto tra il numero di moli dei reagenti e quello dei prodotti presenti nella reazione chimica.

02. Materiali

Attrezzatura e vetreria

Reagenti

• Solfato di Zinco (ZnSO4)
• Acqua (H2O)
• Soda caustica (NaOH)

• 2 becher
• 1 bilancia
• 1 disco di carta da filtro
• 1 buretta

03. Principio del metodo

La prima fase dell'esperimento consiste nel calcolare la quantità in grammi di un dato numero di moli di ZnSO4. Per ottenere la quantità richiesta occorre:

• Trovare la massa molare di tale composto, che si ottiene sommando le masse atomiche di Zn, S e O4.
• Moltiplicare tale numero per il numero di moli.

Si procede a pesare il numero di grammi di ZnSO4 ottenuto all'interno di un becher, precedentemente pesato per calcolare la tara.

La seconda fase è incentrata sulla vera e propria preparazione dell'idrossido di zinco (Zn(OH)₂). Si procede nel modo seguente:

• Si aggiungono circa 25 ml di H2O all'interno del becher contente 1,4377 g di ZnSO4.
• Si aggiunge all'interno del becher una dose di NaOH attraverso l'impiego della buretta.

A questo punto si viene a creare un precipitato bianco sul fondo del Becher: l'idrossido di zinco.

Leggi la terza fase

03. Principio del metodo

La prima fase dell'esperimento consiste nel calcolare la quantità in grammi di un dato numero di moli di ZnSO4. Per ottenere la quantità richiesta occorre:

• Trovare la massa molare di tale composto, che si ottiene sommando le masse atomiche di Zn, S e O4.
• Moltiplicare tale numero per il numero di moli.

Si procede a pesare il numero di grammi di ZnSO4 ottenuto all'interno di un becher, precedentemente pesato per calcolare la tara.

La seconda fase è incentrata sulla vera e propria preparazione dell'idrossido di zinco (Zn(OH)₂). Si procede nel modo seguente:

• Si aggiungono circa 25 ml di H2O all'interno del becher contente 1,4377 g di ZnSO4.
• Si aggiunge all'interno del becher una dose di NaOH attraverso l'impiego della buretta.

A questo punto si viene a creare un precipitato bianco sul fondo del Becher: l'idrossido di zinco.

La terza fase comprende i seguenti passaggi:

• Si pesa un dischetto di carta da filtro
• Il dischetto viene utilizzato come imbuto per filtrare la soluzione precedentemente ottenuta, versandola in un secondo becher. In questo modo a rimanere nel filtro vi è solo l'idrossido di zinco.
• Si pesa la quantità ottenuta di Zn(OH)₂, rimasta nel filtro. Per verificare che la quantità di prodotto sia corretta, si controlla il rapporto stechiometrico tra ZnSO4 e Zn(OH) nella reazione applicata.

04.Risultati

il rapporto stechiometrico

La trasformazione moli-grammi

Al termine dell'esperimento, pesando l'idrossido di zinco rimasto sul filtro, si ottiene un peso di 0.91 g. Considerando che la massa molare del composto è di 198.848 g/mol, gli 0,91 grammi corrispondono approssimativamente a 0,0046 moli di composto (0.91g : 198.848 g/mol = 0.00457635983 mol).Dato che la reazione chimica utilizzata in questo esperimento è la seguente, "ZnSO4*7H2O + NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4 + H2O", il rapporto stechiometrico tra ZnSO4 e Zn(OH)2 è di 1:1. Secondo questo rapporto, dunque, il numero di moli di solfato di zinco preso in considerazione deve corrispondere a quello delle moli ottenute di idrossido di zinco. L'esperimento risulta, quindi, svolto correttamente, seppur con la presenza di un piccolo errore: 0,005 moli di ZnSO4 differiscono dalle 0,0046 moli di Zn(OH)2 per 0,0004 moli.

I calcoli effettuati nella prima fase dell'esperimento riguardano la trasformazione del numero di moli di ZnSO4 in grammi. Considerando che la massa molare di tale composto è di 287,54 g/mol, moltiplicando questa cifra per il numero di moli da considerare, si ottiene la quantità in grammi del composto. Il calcolo è dunque il seguente: 287,54 g/mol x 0,005 mol = 1.4377.

05. discussione e conclusioni

Conclusioni

Discussione

Il numero di moli di solfato di zinco assegnato al gruppo era di 0,005 moli. Dato che il numero di moli di idrossido di zinco, ovvero 0,0046 mol, risulta pressoché equivalente a quello del solfato di zinco, 0,005 mol, il risultato finale conferma che tutte le fasi dell'esperimento sono state svolte correttamente.L'errore è, infatti, poco percepibile, in quanto le 0,0004 moli di differenza corrispoondo a circa 0,1 grammi di Zn(OH)2. Una così piccola quantità di prodotto può essere facilmente dispersa nel corso delle varie fasi dell'esperimento. A mio parere è molto probabile che tale quantità sia rimasta attaccata al fondo o alle pareti del becher a causa della forza di coesione della soluzione nel momento in cui la si versava all'interno del filtro.

In conclusione, durante questa esperienza di laboratorio si constata che, se tutti i passaggi e i calcoli sono svolti correttamente, al termine di una reazione chimica il rapporto tra il numero di moli dei prodotti e quello dei reagenti deve corrispondere al rapporto stechiometrico indicato nell'equazione chimica, ovvero la rappresentazione per iscritto della reazione stessa.