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

Parole associate

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

Progetto

1. riempo la provetta di bibita gassata e la chiudo col tappo;
2. pratico un foro sul tappo;
3. preparo un bagno termico mettendo il becher con l’acqua sul treppiede posto sul becco Bunsen;
4. misuro con l’asta metrica l’altezza della bolla d’aria rimasta nella provetta e annoto i dati;
5. metto la provetta capovolta nel bagno termico e annoto la temperatura;
6. controllo periodicamente la temperatura e l’altezza delle bolle di anidride carbonica che si formano e annoto i dati;
7. continuo con il processo fino a che nella provetta non rimane più liquido;
8. annoto la temperatura e l’altezza della bolla di anidride carbonica a fine processo;
9. sottraggo all’altezza delle bolle, quella della bolla iniziale in modo da avere l’altezza delle bolle di sola anidride carbonica;
10. calcolo la sezione della provetta
11. calcolo il volume del gas fuoriuscito moltiplicando l’altezza delle bolle con la sezione della provetta;
12. 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;
13. 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^a misurazione: 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^a misurazione: 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^a misurazione: 66 mm·42,25mm² = =2788,5 mm³
• 7^a misurazione: 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

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