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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

  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
tabella con i dati della solubilità

CALCOLI

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

Altezza delle bolle di sola anidride carbonica:

Altezza bolle-altezza bolla iniziale

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

Volume gas fuoriuscito:

Altezza bolle · Sezione provetta

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

Volume totale gas: 5122,25 mm3

Volume gas disciolto:

Volume totale gas-Volume gas fuoriuscito

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