LA CRISTALLIZAZIONE FRAZIONATA

LA CRISTALLIZAZIONE FRAZIONATA

Scopo: Separare due solidi componenti un miscuglio, entrambi solubili in acqua.

Materiali: spruzzetto, termometro, imbuto, miscuglio contenente 5g di nitrato di potassio e 5g di cloruro di sodio, becco bunsen, reggiprovette, una provetta, imbuto, retino spargifiamme, becker da 100 ml, cilindro graduato, bacchetta di vetro, carta di filtro, capsula, ed infine una bilancia elettronica.

Procedimento: Dopo aver preso tutto l'occorrente, versiamo il miscuglio all'interno del becker da 100 ml, e aggiungiamo nel becker 10 cm³ d'acqua.

Osserviamo che il miscuglio non si è sciolto del tutto, quindi continuiamo a versare acqua, 5 cm³ alla volta, finché il solido non si sarà sciolto definitivamente.

Poggiamo il becker sul retino spargifiamme sistemato sopra il treppiedi. Al disotto di tutto ciò posizioniamo il becco bunsen e lo accendiamo. In seguito facciamo un segno per indicare metà soluzione; e, mentre la soluzione raggiunge approssimativamente l'ebollizione, pesiamo la capsula, il filtro, e la carta argentata. Quando la soluzione raggiunge il punto che avevamo segnato in precedenza, filtriamo; a questo punto sciacquiamo il filtro, la provetta e l'imbuto con acqua calda; dopo che abbiamo filtrato la soluzione, probabilmente, la maggior parte del cloruro di sodio rimarrà sul filtro, forse anche una minima parte del nitrato di potassio; invece rimarrà in soluzione gran parte del nitrato di potassio e qualche residuo di cloruro di sodio.

Successivamente facciamo raffreddare la soluzione contenente nitrato di potassio, e notiamo che si formano dei cristalli formati da diversi strati .

Infine, per verificare se sul filtro non vi era residuo di nitrato di potassio, decidiamo di raccogliere il cloruro di sodio in un piattino che pesiamo e ne sottraiamo la tara. Dopodiché leggiamo il grafico a temperatura ambiente che indica la solubilità del cloruro di sodio in g/100cm³, e successivamente facciamo una proporzione necessaria per sapere quant'acqua serve per sciogliere quella ipotetica quantità di cloruro.

Infine versiamo con una pipetta una soluzione che ci permette di far precipitare tutto il cloruro di sodio, e ovviamente, se nella soluzione era presente del nitrato di potassio, sicuramente rimarrà in soluzione.

Per concludere, con una pipetta preleviamo la soluzione e la versiamo in una capsula; dopodiché facciamo evaporare l'acqua e osserviamo se vi è del solido sul fondo della capsula.

Risultati: Inizialmente, come ho preannunciato nel procedimento, sappiamo che tutte  e due i solidi sono solubili in acqua.

Dopo che abbiamo acceso il becco bunsen, pesiamo una serie di elementi che saranno utili nel corso dell'esperimento, e cioè filtro, carta argentata e una capsula che pesano rispettivamente 0,7g - 0,8 g - 75,8 g.

Per iniziare versiamo all'interno del becker 25 ml d'acqua, in modo tale da far sciogliere tutta il miscuglio, dopodiché facciamo evaporare la soluzione finche non raggiunge il punto segnato in precedenza.

Successivamente versiamo la soluzione che si trovava nel becker all'interno della provetta, in seguito a questa azione gran parte del cloruro di sodio si trova sul filtro, invece tutto il nitrato di potassio in soluzione. Lasciando raffreddare la soluzione notiamo che si formano una serie di cristalli a scaglie.

In realtà non possiamo essere certi di aver separato completamente il miscuglio, per verificare pesiamo il cloruro di sodio che si trovava sul filtro e, per stabilire quanta acqua occorre per scioglierlo del tutto, procediamo con una proporzione.

Prima leggiamo il grafico a temperatura ambiente che indica la solubilità del cloruro di sodio in g/100 cm³ e poi eseguiamo la proporzione, precisamente, visto che a 20ºC si sciolgono 35 g in 100 cm³, per sapere quant'acqua serve a sciogliere 7,5g di cloruro di sodio procediamo nel seguente modo:

35 g :100 cm³ =7,5g:x; 7,5g*100/35 g=21,4 cm³.

In seguito versiamo i 5 g di cloruro di sodio in un becker contenente 21,4 cm³ d'acqua, mescoliamo con una bacchetta di vetro finche il cloruro non si è sciolto completamente; a tal punto versiamo all'interno della soluzione un reagente che fa precipitare tutto il cloruro di sodio.

Questo ci permette di verificare se il cloruro di sodio era puro, cioè se non vi erano residui di nitrato di potassio.

Con una pipetta passiamo la soluzione in una capsula, facciamo evaporare il solvente, e osserviamo che non ci sono residui di nitrato di potassio.

Conclusioni: Alla fine di questo esperimento posso concludere che siamo riusciti a sparare le due sostanze; in quanto da una parte abbiamo ottenuto 7,55 g di cloruro di sodio, e dall'altra parte abbiamo ottenuto 7,5 g di nitrato di potassio.