Esercitazione di chimica

ESERCITAZIONE DI CHIMICA

SCOPO DELL' ESPERIENZA: Estrazione e cromatografia della clorofilla; distillazione del vino; centrifuga dello ioduro di piombo più nitrato di potassio.

SCHEMA DI MONTAGGIO:

               

               

              

         

MATERIALI USATI: Spinaci, bisturi, pipetta, beker, mortaio, carta al gel di silice. distillatore, vino, acqua, acetone, alcol etilico, centrifuga,nitrato di piombo,ioduro di potassio.

CENNI TEORICI: In laboratorio abbiamo visto quattro dei principali tipi di separazione di miscugli e sostanze: estrazione, cromatografia, distillazione e centrifuga. L' estrazione serve a separare un componente di un miscuglio attraverso un solvente in cui esso è solubile. Infatti il compito del solvente è quello di sciogliere il componente del miscuglio che si desidera. Il secondo tipo è la cromatografia; essa non differisce molto dall' estrazione anche se è molto più efficace. Questa utilizza un solvente(fase mobile) per trasportare i diversi componenti del miscuglio, che muovendosi a diverse velocità si separano,attraverso una fase fissa( silice, allumina o carta). Il terzo metodo è la distillazione la quale utilizza la tendenza a evaporare dei liquidi se sottoposti a temperature elevate. Quando alcune componenti della miscela evaporano, entrano nel tubo refrigerante nel quale avviene la condensazione attraverso l'acqua fredda che scorre nel tubo. Il liquido che uscirà viene chiamato distillato. Il quarto tipo è la centrifuga, nella quale un dispositivo che fornisce accelerazioni superiori a quelle di gravità riesce a dividere i solidi e i liquidi di miscugli eterogenei attraverso le loro diverse densità. Alla fine della centrifuga si avrà una divisione del miscuglio per stratificazione.

DESCRIZIONE ESPERIENZA: Nella prima esperienza di laboratorio ci è stato possibile osservare alcune tecniche di separazione: estrazione, cromatografia, distillazione e centrifuga. All' inizio la professoressa ci ha diviso in gruppi ed ogni gruppo ha sminuzzato alcune foglie di spinaci, le quali sono state messe successivamente in un mortaio con dell' alcool etilico  ( utilizzato come eluente) e schiacciate per ottenerne la clorofilla. A questo punto ha inizio il processo di cromatografia. Attraverso una pipetta abbiamo prelevato alcune goccioline di clorofilla e alcool dal mortaio e le abbiamo appoggiate su un pezzetto di carta al gel di silice fissata su una lamina di alluminio che è stata poi messa in un beker contenente acetone.

Attraverso questo metodo riusciamo a dividere i tre tipi di clorofilla distinguibili dalle loro tre colorazioni:

verde chiaro= clorofilla A

verde scuoro= clorofilla B

arancione= carotene

La lezione seguente abbiamo invece sfruttato la tecnica della distillazione per distillare del vino nel quale era contenuto un 10%/12% di alcool. Questa è una tecnica di separazione che sfrutta la differenza dei punti di ebollizione delle diverse sostanze presenti in una miscela. La soluzione iniziale era composta da alcool metilico, alcool etilico e acqua che viene posta in un "pallone" di vetro surriscaldato da una piccola "caldaia". Quando quest' ultima viene accesa la temperatura inizia a salire e quando il termometro, posto all' apice del pallone, raggiunge i 65° C l' alcool metilico inizia ad evaporare. Quando il termometro raggiunge i 78° C anche l' alcool etilico evapora, mentre alla temperatura di 83° C vediamo scendere le prime goccioline nel beker. Queste ultime si sono formate grazie alla condensazione dei gas che entrando nel tubo refrigerante ( doppio tubo di un vetro speciale - smeriglio - nel quale nella parte più interna scorre il distillato ottenuto mentre nel tubo esterno scorre acqua) vengono raffreddati a contatto con l' acqua e formano, nel nostro caso, la grappa. Dal distillato ottenuto notiamo che l' alcool non da il colore al vino, infatti se così fosse la miscela finale sarebbe rosso scuro come quella iniziale e non trasparente. La trasformazione che ha luogo nella distillazione e una trasformazione fisica dato che c'è un passaggio di stato.

Per ottenere un buon distillato dobbiamo controllare che la temperatura sia compresa tra i 78° C e i 90° C circa. Infatti se la temperatura non supera i 65° C l' alcool metilico non evapora e può provocare gravi danni a livello dei neuroni, mentre se la temperatura raggiunge i 100° C l' acqua evapora.

Come ultima tecnica di separazione abbiamo utilizzato la centrifuga per separare le due soluzioni tra due sali precedentemente unite dalla professoressa e precisamente il nitrato di piombo - Pb(No₃) - e lo ioduro di potassio(KI) che mescolate insieme formano lo ioduro di piombo più il nitrato di potassio - PbI₂+KNO₃ -. Il liquido ottenuto cambia colore e diventa di giallo. Poniamo la provetta contente i due sali in un portaprovetta (dentro la centrifuga) e un' altra contenente acqua su quello opposto(con lo stesso livello di contenuto) dato che le provette devono essere sempre in numero pari. Impostiamo il numero dei giri ( nel nostro caso 3 minuti per 2500 giri) e accendiamo. Trascorso il tempo impostato, il bip ci avvisa che il processo di centrifuga è finito e prelevando la provetta notiamo che il corpo solido giallo è in fondo mentre il liquido trasparente è sopra.

OSSERVAZIONE ERRORI: Essendo la nostra prima esperienza nel laboratorio di chimica non sapevamo ancora muoverci molto bene all' interno di esso. Infatti un possibile errore da noi commesso è stato quello di muovere i beker contenti l' acetone e la carta al gel di silice. Facendo ciò abbiamo quasi sicuramente cambiato il risultato della cromatografia. Un' altro possibile errore è stato l' abbassamento della temperatura della caldaia durante la distillazione e anche se è stata poi riportata a un livello più alto, può aver alterato il distillato.

CONSIDERAZIONI PERSONALI: Ritengo che l' esperienza sia risultata positiva poiché attraverso la dimostrazione pratica di ciò che studiamo in classe riusciamo ad apprendere con più efficacia i concetti teorici.