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Con questo esperimento vogliamo dimostrare la legge di Proust, detta anche legge delle proporzioni definite e costanti. Essa afferma che quando due sostanze si legano per formare un composto, le loro masse si combinano in proporzioni definite e costanti.

Esperimento per dimostrare la legge di Proust

Utilizzeremo una reazione di sintesi: facciamo reagire HCl concentrato e zinco in polvere per ottenere il composto cloruro di zinco.

Attenzione: l'acido deve essere maneggiato con cura (utilizzare guanti ed occhiali protettivi).

La reazione libera idrogeno gassoso: lavorare sotto cappa ed utilizzare una piastra termica elettrica (niente fiamme libere!!!).

Questo esperimento DEVE ESSERE ESEGUITO IN PRESENZA DELL'INSEGNANTE

Domanda principale

verificare la legge delle proporzioni definite, o legge di Proust.

Materiali usati

  • spatola
  • contagocce
  • becher
  • bilancia elettronica
  • beuta
  • cilindro graduato
  • stufa
  • piastra per riscaldare
  • acido cloridrico (HCl)
  • zinco (Zn)

Parole associate

  • Reazioni chimiche
  • reagenti
  • prodotti
  • effervescenza
  • massa
  • precipitato

Progetto

  1. Misuro circa 20 mL di acido cloridrico;
  2. peso la beuta e annoto la massa;
  3. metto l’acido nella beuta;
  4. prendo 1,2g di zinco;
  5. metto nella stessa beuta i due reagenti;
  6. aspetto che termini la violenta effervescenza poi metto la beuta sulla piastra riscaldata;
  7. quando vedo che tutto il liquido è evaporato, metto la beuta nella stufa per qualche minuto;
  8. tolgo la beuta dalla stufa e aspetto che si freddi;
  9. una volta fredda, peso la beuta con il sale che è rimasto e annoto la massa;
  10. calcolo la massa del composto salino che è rimasto in fondo alla beuta;
  11. costruisco una tabella con i dati raccolti;
  12. confronto i dati con quelli degli altri gruppi di lavoro.

Osservazioni

  • L’acido è in quantità preponderante rispetto allo zinco, in modo da permettere la completa reazione;
  • quando il metallo viene a contatto con l’acido avviene una vivace effervescenza, quindi è avvenuta una reazione chimica;
  • durante l’evaporazione del liquido noto la presenza di un composto salino come precipitato;
  • il composto salino è cloruro di zinco;
  • è necessario il passaggio in stufa per togliere tutte le gocce di condensa formatesi sulle pareti della beuta.

DATI

HCl =20 mL

Zn =1,20 g

Massa beuta =53,44 g

Massa beuta + Massa composto =55,98 g

 

Per trovare la massa del composto devo sottrarre a quest’ultimo dato la massa della beuta:

m composto = (m beuta + m composto) - m beuta = 55,98 g - 53,44 g = 2,54 g

il composto (cloruro di zinco) è formato da due elementi: zinco(Zn) e cloro(Cl)

 

Per trovare la percentuale di composto costituita da Zn devo usare la proporzione:

mZn : m composto = x : 100

ovvero:

1,20 : 2,54 = x : 100 => 1,20 • 100/2,54 = 47,2%

 

Per trovare la massa del Cl devo calcolare:

m composto - m Zn = 2,54 g - 1,20 g = 1,34 g

Per trovare la percentuale di Cl adotto lo stesso procedimento usato per la percentuale di Zn, e ottengo:

Cl % = 52,8%

Faccio ora il rapporto tra la massa dello Zn e quella del Cl:

m Zn / m Cl=1,20 g / 1,54 g = 0,896

 

Dopo aver messo i dati in tabella osservo che i rapporti tra le masse dei due elementi, a parte piccole differenze dovute a errori sperimentali, risultano essere costanti, come le percentuali degli elementi presenti nel composto;

Legge di Proust: tabella con i dati della classe

Legge di Proust: tabella con i dati della classe
 

Dal grafico osservo che esiste una proporzionalità diretta.

Legge di Proust: il grafico costruito con i dati della classe

Legge di Proust: il grafico costruito con i dati della classe

Deduzioni

In qualsiasi reazione chimica il rapporto tra la massa degli elementi che reagiscono è sempre costante e definita, qualsiasi sia la quantità e la proporzione dei due reagenti; infatti anche se nell’esperimento eseguito la quantità di acido è di molto superiore rispetto a quella dello zinco (si dice che è in eccesso) il rapporto delle masse rimane costante. Se metto una serie di dati sperimentali, ottenuti con questo esperimento, in un grafico ottengo una proporzionalità diretta.


 

Crediti

Prova e relazione di laboratorio svolte dagli studenti del 2° anno della sezione A scientifico tecnologico dell'ITIS V. Volterra di Ancona nell'a.s. 2003/2004

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