Come cambia la solubilità dei gas con l’aumentare della temperatura?

Con questo esperimento verificheremo come varia la solubilità di un gas, aumentando la temperatura della soluzione.

Come cambia la solubilità dei gas con l’aumento della temperatura?

Materiali usati

1 provetta
tappo per provette
becher;
termometro;
bibita gassata;
acqua distillata;
becco Bunsen;
treppiede;
asta millimetrata.

[Se stavi cercando la struttura di Lewis: La struttura di Lewis]

Parole associate

soluto, solvente;
solubilità;
soluzione satura;
temperatura;
bagno termico;
comportamento asintotico.

Progetto

riempo la provetta di bibita gassata e la chiudo col tappo;
pratico un foro sul tappo;
preparo un bagno termico mettendo il becher con l’acqua sul treppiede posto sul becco Bunsen;
misuro con l’asta metrica l’altezza della bolla d’aria rimasta nella provetta e annoto i dati;
metto la provetta capovolta nel bagno termico e annoto la temperatura;
controllo periodicamente la temperatura e l’altezza delle bolle di anidride carbonica che si formano e annoto i dati;
continuo con il processo fino a che nella provetta non rimane più liquido;
annoto la temperatura e l’altezza della bolla di anidride carbonica a fine processo;
sottraggo all’altezza delle bolle, quella della bolla iniziale in modo da avere l’altezza delle bolle di sola anidride carbonica;
calcolo la sezione della provetta
calcolo il volume del gas fuoriuscito moltiplicando l’altezza delle bolle con la sezione della provetta;
calcolo le quantità di gas disciolto nella soluzione a ogni misurazione sottraendo al volume totale del gas fuoriuscito, cioè quello di fine processo, i volumi delle bolle precedentemente misurate;
annoto questi ultimi dati e li inserisco in una tabella in corrispondenza della relativa temperatura.

Osservazioni

tutta l’anidride carbonica che non è più in soluzione, quindi fuoriesce dal liquido, spinge il resto della soluzione facendola uscire dal foro praticato sul tappo;
più la temperatura è alta, più l’anidride carbonica non passa in soluzione;
il grafico dell’esperimento dovrebbe avere un comportamento asintotico, ma viste le imprecisioni commesse durante l’esperimento il grafico ottenuto da me sarà un po’ diverso.

Dati rilevati

CALCOLI

Sezione provetta: (diametro/2)²=(13mm/2)²=42,25mm²

Altezza delle bolle di sola anidride carbonica:

Altezza bolle-altezza bolla iniziale

1^a misurazione: mm (17-13)=4 mm
2^a misurazione: mm (21-13)=8 mm
3^amisurazione: mm (28-13)=15 mm
4^a misurazione: mm (36-13)=23 mm
5^a misurazione: mm (48-13)=35 mm
6^a misurazione: mm (79-13)=66 mm
7^a misurazione: mm (98-13)=85 mm
8^amisurazione: mm (118-13)=105 mm
9^a misurazione: mm (121-13)=108 mm
10^a misurazione: mm (134-13)=121 mm

Volume gas fuoriuscito:

Altezza bolle · Sezione provetta

1^a misurazione: 4 mm·42,25mm² = =169mm³
2^a misurazione: 8 mm·42,25mm² = =338mm³
3^a misurazione: 15 mm·42,25mm² = =633,75 mm³
4^a misurazione: 23 mm·42,25mm² = =971,75 mm³
5^a misurazione: 35 mm·42,25mm² = =1478,75 mm³
6^amisurazione: 66 mm·42,25mm² = =2788,5 mm³
7^amisurazione: 85 mm·42,25mm² = =3591,25 mm³
8^a misurazione: 105 mm·42,25mm² = =4436,26 mm³
9^a misurazione: 108 mm·42,25mm² = =4563 mm³
10^a misurazione: 121 mm·42,25mm² = =5112,25 mm³

Volume totale gas: 5122,25 mm³

Volume gas disciolto:

Volume totale gas-Volume gas fuoriuscito

1^a misurazione: 5122,25 mm³-169mm³=4943,25 mm³
2^a misurazione: 5122,25 mm³-338mm³=4774,25 mm³
3^a misurazione: 5122,25 mm³-633,75mm³=4478,5 mm³
4^a misurazione: 5122,25 mm³-971,75 mm³=4140,5 mm³
5^a misurazione: 5122,25 mm3-1478,75 mm3=3633,5 mm3
6^a misurazione: 5122,25 mm³-2788,5 mm³=2323,75 mm³
7^a misurazione: 5122,25 mm³-3591,25 mm³=1521 mm³
8^a misurazione: 5122,25 mm³-4436,26 mm³=676 mm³
9^a misurazione: 5122,25 mm³-4563 mm³=549,25 mm³
10^a misurazione: 5122,25 mm³-5112,25 mm³=0 mm³

grafico della solubilità dell'anidride carbonica

Andamento della solubilità dell'anidride carbonica

Deduzioni

La solubilità di un gas cambia in rapporto alla temperatura della soluzione, e tanto maggiore è la temperatura, tanto minore sarà la solubilità del gas.

Crediti

Prova e relazione di laboratorio svolte dagli studenti del 1° anno della sezione A scientifico tecnologico dell'ITIS V. Volterra di Ancona nell'a.s. 2002/2003

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