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S551 - Chemilab Laboratorio di Chimica

Laboratorio
2008 - pp. 239 + 48 - 9788824470575 - € 9,50 C. Pescatore
 
 
 




L'idea che sta alla base del presente testo è che si debbano sempre applicare i concetti teorici relativi alla Chimica all'attività del laboratorio: lo studio di questa materia senza una debita applicazione pratica non è completo poiché questa disciplina, molto vicina ai fenomeni che governano la nostra quotidianità, resterebbe «virtuale », di difficile comprensione e scollegata dalla vita reale.

Il testo è composto da 13 Percorsi didattici, nei quali sono descritte 101 esperienze relative allo studio della Chimica. I punti di forza sono:

- la varietà delle esperienze;

- la scansione razionale degli argomenti;

- la semplicità del linguaggio;

- il ricorso massiccio alle immagini.

Quanto alla struttura, l'opera inizia dai concetti introduttivi, fondamentali e comuni a tutti i Percorsi (tecniche di misurazione, strumentazione, metodiche di carattere generale ecc.). A questo proposito, fondamentale risulta essere la parte relativa alla sicurezza, per spiegare agli studenti come comportarsi per svolgere le esperienze minimizzando i rischi. Non si tratta di un discorso esclusivamente epistemologico, ma anche e soprattutto pratico: è solo conoscendo i simboli di pericolo, le frasi di rischio e i consigli relativi che lo studente (e il futuro tecnologo) potrà riconoscere i pericoli e saperli neutralizzare (le sostanze utilizzate sono comunque innocue o con una tossicità trascurabile, e non è previsto l'utilizzo di sostanze cancerogene, teratogene e mutagene).

Le singole esperienze sono strutturate in tre parti:

- Principio. Vengono introdotte le nozioni teoriche che stanno alla base dell'esperimento che si andrà a realizzare. Si tratta di un momento essenziale al fine di evitare che l'esperimento stesso divenga una mera esecuzione meccanica di istruzioni di cui non è chiaro il senso.

- Metodica. È il vero e proprio esperimento, descritto dettagliatamente nei vari passaggi.

Laddove vi fossero azioni connotate da una certa pericolosità, queste vengono opportunamente segnalate. Le varie fasi sono illustrate mediante ampio uso di fotografie e illustrazioni esplicative, utilissime soprattutto in determinati contesti (verifica della colorazione di un indicatore, formazione di precipitati ecc.).

- Calcoli. Alcune esperienze prevedono il raffronto tra i dati teorici e le evidenze sperimentali. Qui vengono quindi riportati i calcoli per consentire allo studente di verificare il lavoro svolto e constatarne la correttezza.

In conclusione, l'obiettivo «finale» dell'opera è dimostrare come la Chimica possa essere una materia affascinante, dinamica e ricca di risvolti pratici e non, come troppo spesso viene vista, una disciplina arida e prettamente teorica.

Introduzione
1 Il laboratorio di Chimica
2 Attrezzatura
3 Vetreria
4 Organizzazione e elaborazione dei dati
5 Le unità di misura
6 Regole di sicurezza e dispositivi di protezione
7 Simboli di pericolo
8 Frasi di rischio
9 Consigli di prudenza
Percorso 1
Introduzione alla chimica
Esperienza 1
È avvenuta una reazione chimica
Esperienza 2 Misure di massa
Esperienza 3 Misure di massa a confronto
Esperienza 4 Misure di volume
Esperienza 5 Misure di volume a confronto
Esperienza 6 La densità dei solidi
Esperienza 7 La densità dei liquidi 1: misura con l’aerometro
Esperienza 8 La densità dei liquidi 2: misura con la bilancia idrostatica
Esperienza 9 La densità dei liquidi 3: misura con il picnometro
Esperienza 10 Sublimazione dello iodio
Esperienza 11 Curva di riscaldamento del tiosolfato sodico (Na2S2O3)
Esperienza 12 Tecniche di separazione 1: separazione di una miscela di cloruro di sodio (NaCl) e sabbia mediante filtrazione
Esperienza 13 Tecniche di separazione 2: filtrazione a pressione ridotta
Esperienza 14 Tecniche di separazione 3: la centrifugazione
Esperienza 15 Tecniche di separazione 4: distillazione di una soluzione di solfato rameico (CuSO4)
Esperienza 16 Tecniche di separazione 5: misura del grado alcolico del vino
Esperienza 17 Tecniche di separazione 6: estrazione dello iodio da una soluzione acquosa
Esperienza 18 Tecniche di separazione 7: cromatografia su colonna di inchiostri
Esperienza 19 Tecniche di separazione 8: cromatografia su carta di inchiostri
Esperienza 20 Tecniche di separazione 9: cromatografia su strato sottile di inchiostri
Esperienza 21 Tecniche di separazione 10: cristallizzazione del solfato rameico penta-idrato
Percorso 2
La struttura atomica
Esperienza 22
I tubi catodici con mulinello e croce di Malta
Esperienza 23 I tubi catodici: deviazione magnetica
Esperienza 24 Determinazione della costante di Planck
Esperienza 25 Il saggio delle perle al borace
Esperienza 26 Il saggio alla fiamma
Esperienza 27 Osservazione delle righe spettrali di emissione
Percorso 3
I legami
Esperienza 28
Confronto della conducibilità di sostanze di diversa natura chimica (polarità)
Esperienza 29 Confronto della conducibilità di sostanze di diversa natura chimica (polarità)
Esperienza 30 Interazione delle sostanze di diversa natura chimica con campi elettrici
Esperienza 31 Confronto della diversa solubilità e della miscibilità di sostanze di diversa natura chimica
Percorso 4
I composti inorganici: ossidi e derivati
Esperienza 32
Reazione di un metallo con ossigeno e poi con acqua
Esperienza 33 Sviluppo di anidridi e successiva reazione con acqua di barite
Esperienza 34 Reazione di formazione di un idrossido bivalente
Esperienza 35 Reazione di formazione di un idrossido trivalente
Percorso 5
I composti inorganici: ioni e sali
Esperienza 36
Reazioni di formazione di sali d’argento
Esperienza 37 Reazioni di formazione di sali bivalenti
Esperienza 38 Decolorazione della fenolftaleina mediante reazione di sviluppo di anidride carbonica
Esperienza 39 Formazione di composti del rame
Esperienza 40 Formazione di un sale doppio
Percorso 6
La stechiometria
Esperienza 41
Dimostrazione della legge della conservazione della massa – 1
Esperienza 42 Dimostrazione della legge della conservazione della massa – 2
Esperienza 43 Dimostrazione della legge della conservazione della massa – 3
Esperienza 44 Dosaggio dei solfati
Percorso 7
Gli stati di aggregazione della materia
Esperienza 45
Grado alcolico di un vino col metodo rifrattometrico
Esperienza 46 Percentuale zuccherina (°Brix) di sciroppi e succhi di frutta col metodo rifrattometrico
Esperienza 47 Viscosità di un liquido
Esperienza 48 Tensione superficiale di un liquido
Esperienza 49 Osmosi di un uovo
Esperienza 50 Dimostrazione della legge isoterma dei gas (Boyle)
Esperienza 51 Dimostrazione della legge isobara dei gas (Charles)
Esperienza 52 Dimostrazione della legge isocora dei gas (Gay Lussac) e determinazione teorica dello zero assoluto
Esperienza 53 La densità dei gas
Percorso 8
La sistematica chimica e la tavola periodica
Esperienza 54
Reazioni di ossidi di metalli e non metalli
Esperienza 55 Sviluppo di gas con reazioni acide e basiche
Esperienza 56 Sviluppo di idrogeno con l’apparecchio di Kipp
Percorso 9
Termodinamica chimica e cinetica chimica
Esperienza 57
Preparazione di soluzioni con unità di concentrazione fisiche
Esperienza 58 Preparazione di soluzioni con unità di concentrazione chimiche
Esperienza 59 Calcolo dei diversi tipi di concentrazione partendo dalla concentrazione massa su massa
Esperienza 60 Diluizione di soluzioni
Esperienza 61 Determinazione dell’equivalente in acqua di un calorimetro
Esperienza 62 Determinazione del calore specifico di un solido 133
Esperienza 63 Determinazione del ΔH molare di solubilizzazione dell’idrossido di sodio (reazione esotermica)
Esperienza 64 Determinazione del ΔH molare di solubilizzazione del nitrato d’ammonio (reazione endotermica)
Esperienza 65 Verifica della legge di Hess
Esperienza 66 La macchina di Savery
Esperienza 67 Cinetica della riduzione del permanganato di potassio
Percorso 10
Equilibri ionici in soluzione acquosa

Avvertenze introduttive
Esperienza 68 Preparazione di soluzioni circa 0,1 molare di idrossido di sodio e acido cloridrico
Esperienza 69 Scala cromatica di pH
Esperienza 70 Forza degli acidi
Esperienza 71 Misure di pH di acidi e basi deboli
Esperienza 72 Misura del pH di sali
Esperienza 73 Le soluzioni tampone
Esperienza 74 Standardizzazione di una soluzione di idrossido di sodio (NaOH) circa 0,1 M
Esperienza 75 Standardizzazione di una soluzione di acido cloridrico (HCl) circa 0,1 M
Esperienza 76 Standardizzazione di una soluzione di acido cloridrico (HCl) circa 0,1 M con una soluzione standard di NaOH 0,1000 M
Esperienza 77 Acidità dell’aceto bianco commerciale
Esperienza 78 Standardizzazione di una soluzione circa 0,1 M di EDTA sale disodico e successiva diluizione alla concentrazione 0,01 M
Esperienza 79 Durezza totale dell’acqua
Esperienza 80 Durezza permanente e temporanea dell’acqua
Esperienza 81 Determinazione del calcio e del magnesio in un’acqua
Percorso 11
Le reazioni di ossidoriduzione (redox)
Esperienza 82
Reazione redox tra zinco e solfato rameico (II)
Esperienza 83 Rapporti di combinazione in una redox
Esperienza 84 Dissoluzione di un euro cent
Esperienza 85 Determinazione del ferro e del rame di un euro cent
Percorso 12
Elettrochimica
Esperienza 86
Costruzione di una pila Daniell
Esperienza 87 Pile Daniell in serie
Esperienza 88 Pile Daniell in parallelo
Esperienza 89 Pile al limone
Esperienza 90 Elettrolisi dell’acqua (in soluzione acida) e conferma della seconda legge di Faraday
Esperienza 91 Elettrolisi di una soluzione di solfato di sodio (Na2SO4)
Esperienza 92 Titolazione potenziometrica acido forte (HCl) base forte (NaOH)
Esperienza 93 Misure di conducibilità
Esperienza 94 Titolazione conduttimetrica acido forte (HCl) base forte (NaOH)
Percorso 13
Chimica organica
Esperienza 95
Idrolisi del saccarosio
Esperienza 96 La reazione di Tollens
Esperienza 97 La reazione di Fehling
Esperienza 98 Ossidazione dell’alcol etilico
Esperienza 99 Sintesi degli esteri (1)
Esperienza 100 Sintesi degli esteri (2)
Esperienza 101 La saponificazione