Laboratorio di chimica

Laboratorio di chimica

Esperienza sui passaggi di stato, le soste termiche, l'influenza della pressione su tali fenomeni

Data dell'esperienza: 26 novembre 1997

Materiali:

fase a)

- 1 becher di vetro

- 1 treppiede con reticella

- 1 becco bunzen

- 1 bacchettina di vetro per agitare (30 cm c.ca)

- 1 cronometro

- 1 termometro

- 1 piedistallo per sospendere il termometro nel becher

fase b)

- i materiali già elencati

- 1 campana di vetro collegata ad una pompa per abbassare la pressione all'interno

Obiettivi:

fase a)

- registrare la costanza della temperatura dell'acqua durante le soste termiche dei passaggi di stato

- costruire il grafico della curva di riscaldamento dell'acqua

fase b)

osservare come, abbassata la pressione, l'acqua riprende a bollire anche a temperature inferiori a 100 °C

Procedimento:

fase a)

Mettiamo nel becher una certa quantità di ghiaccio misto ad acqua e ne misuriamo la temperatura tramite il termometro. Forse a causa dell'aggiunta di acqua a temperatura ambiente, non riusciamo a registrare, anche mescolando bene acqua e ghiaccio, temperature inferiori ai 2 C°. Non possiamo quindi osservare la sosta termica della fusione del ghiaccio, in quanto sappiamo che questa avviene a 0 C°.

Ad ogni modo, accendiamo il becco bunzen e collochiamo il becher sul treppiede, facendo scattare il cronometro. Il conteggio parte da tempo 0 minuti. Grazie al piedistallo possiamo tenere il termometro sospeso con il bulbo nel becher, avendo cura di agitare ogni tanto l'acqua con la bacchetta di vetro per rendere omogenea la temperatura in tutto il sistema. Ogni 2 minuti, scanditi dal cronometro, annotiamo la temperatura registrata dal termometro con i seguenti risultati:

In base ai valori registrati possiamo costruire il grafico della curva di riscaldamento dell'acqua:

Raggiunta durante il ventiseiesimo minuto la temperatura di 99 C°, nonostante continuiamo a fornire calore, la temperatura non aumenta più, e l'acqua è in ebollizione. Possiamo dunque osservare la sosta termica relativa al passaggio di stato da liquido a aeriforme dell'acqua.

Fase b)

Spengiamo il becco bunzen. Dopo qualche minuto, la temperatura dell'acqua è scesa sui 70 C°. Mettiamo il becher sotto la campana collegata alla pompa e accendiamo quest'ultima. Osserviamo che l'acqua, nonostante la temperatura inferiore ai 100 C°, riprende a bollire spontaneamente dal momento che abbiamo artificialmente abbassato la pressione sotto la campana tramite l'aspirazione della pompa.