Decomporre l'acqua tramite l'elettrolisi per verificare come si può separare un composto negli elementi che lo compongono

SCOPO: Decomporre l'acqua tramite l'elettrolisi per verificare come si può separare un composto negli elementi che lo compongono.

Verificare la legge delle proporzionalità costanti.

MATERIALI E METODI: Collegamento a corrente

Apparecchio specifico per la decomposizione dell'acqua

Acqua

Soluzione di carbonato di sodio

2 provette

Beaker

Dischetti di gomma

Cilindro graduato preciso al ml

Apparecchio per la decomposizione dell'acqua: Gli elettrodi sono fissati lungo le provette rovesciate, e connessi a una presa di corrente alternata. Ognuno dei gas che si forma agli elettrodi di filo di platino viene raccolto perché sale e sposta l'acqua nella provetta corrispondente. Non si osserva alcuna reazione fino a che non si introduce nell'acqua una piccola quantità di soluzione di carbonato di sodio.

PROCEDIMENTO:

Riempire le 2 provette d'acqua facendo attenzione a riempirle completamente senza lasciarvi bollicine d'acqua, capovolgerle delicatamente con l'ausilio dei dischetti di gomma, per non far cadere l'acqua, quindi immergerle parzialmente nel beaker pieno per ½ o ¾ d'acqua. Fissare quindi le provette, parzialmente immerse nell'acqua, al pannello e fissare a queste anche gli elettrodi facendo attenzione che la parte metallica non le tocchi, quindi posizionarli quasi a sfiorare l'imboccatura della provetta per accelerare il processo.

Collegare gli elettrodi ai fili e questi alla presa a corrente alternata (6,8 v); poiché la reazione con solo l'acqua è molto lenta aggiungere all'acqua da 10 a 30cm³ di soluzione di carbonato di sodio.

Staccare i fili dalla presa dopo un certo periodo e segnare il volume di gas in ogni provetta.

Calcolare il rapporto tra le masse e i volumi dei due gas.

Le masse verranno calcolate con l'aiuto della densità: M = d V.

RISULTATI SPERIMENTALI:

DISCUSSIONE: Subito dopo aver preparato l'apparecchio e avviato l'esperimento abbiamo osservato che la reazione era molto lenta quindi per velocizzarla abbiamo aggiunto all'acqua 3 dosi da 10cm³ l'una di carbonato di sodio; nel nostro caso, avendo un beaker più grosso degli altri gruppi e quindi più acqua, per accelerare ulteriormente la reazione, in quanto il tempo a nostra disposizione stava per scadere, abbiamo tolto 60 cm³ d'acqua e abbiamo aggiunto 60 cm³ di soluzione di carbonato di sodio.

Durante la reazione abbiamo osservato che nella provetta collegata al filo blu, ossia il polo negativo, si raggruppavano più bollicine, mentre nell'altra collegata al filo rosso, ovvero al polo positivo, si raggruppavano meno bollicine. Quindi dopo aver spento l'apparecchio e determinato i volumi dei gas formatosi nelle provette, abbiamo tolto l'acqua residua dalle provette e abbiamo fatto la prova d'infiammabilità, e sapendo che l'idrogeno a contatto con la fiammella avrebbe causato una piccola esplosione, mentre l'ossigeno avrebbe aumentato la fiammella abbiamo determinato che la provetta collegata al polo negativo doveva contenere idrogeno mentre l'altra ossigeno.

CONCLUSIONE: Siamo riusciti a verificare che tramite l' elettrolisi si può scindere un composto (in questo caso l'acqua) negli elementi che lo compongono.

DISCUSSIONE DI CLASSE: Io, in quanto assente, non ho potuto partecipare alla discussione di classe, ma in compenso mi sono documentato su questa rilevando gli appunti presi dai miei comni di classe, sia del mio gruppo che non.

Quindi durante la discussione in classe ogni gruppo a reso noti i propri risultati, presentati in questa tabella.

Osservando la tabella si vede che i risultati sono essenzialmente costanti, poiché le variazioni sono minime. Possiamo quindi dire che il rapporto tra massa dell'idrogeno e massa dell'ossigeno rimane costante. Da ciò abbiamo un'immediata dimostrazione della legge delle proporzioni costanti ovvero, nell'acqua idrogeno e ossigeno sono nelle stesse proporzioni. La materia è quindi fatta di composti di elementi, in proporzioni costanti. Questo esperimento verifica ulteriormente il nostro modello di materia , che è quindi discontinua, ovvero composta da particelle.

CONCLUSIONE DI CLASSE: In conclusione abbiamo quindi verificato che tramite l'elettrolisi si può scindere un composto negli elementi che lo compongono, e che essendo il rapporto trovato costante in un piccolo margine di incertezza, che la materia è fatta di composti di elementi in proporzioni costanti.