SEPARAZIONE DEI COMPONENTI DI UN MISCUGLIO - Creare un miscuglio e poi ritornare alle sostanze si partenza (separarlo)

SEPARAZIONE DEI COMPONENTI DI UN MISCUGLIO

Scopo:

Creare un miscuglio e poi ritornare alle sostanze si partenza (separarlo).

Procedimento:

Materiali: due provette, spatola metallica, bacchetta di vetro, imbuto, carta da filtro, 1 cristallizzatore, 1 becher da 100 ml, beuta da 250 ml, riscaldatore elettrico

Reagenti: Cloruro di sodio (sale da cucina), carbonato di calcio, acqua.

Osservazioni:

A)    Con la spatola metallica si prende il cloruro di sodio (solido cristallino bianco lucente) e se ne mette una piccola quantità nella provetta. Aggiungendo l'acqua e agitando con la bacchetta di vetro, il sale si scioglie.

Ripetendo l'esperimento con il carbonato di calcio (polverina bianca), si nota che questo non si scioglie. L'acqua prima diventa opaca, poi, al termine della reazione, il carbonato si deposita sul fondo e l'acqua ritorna incolore.

B) Si pongano nel becher da 100 ml alcune spatole (3 o 4) di cloruro di sodio (solido cristallino bianco lucente) e altrettante di carbonato di calcio (polverina bianca) e si mescolino accuratamente i due sali con la spatola.

C)    Aggiungendo nel becher acqua fino ad arrivare a un volume di 80 ml e mescolando accuratamente con la bacchetta per almeno un paio di minuti. Dopo aver mescolato si nota che il cloruro di sodio si è sciolto, mentre il carbonato di calcio si è depositato sul fondo del becher.

Contemporaneamente si prende la carta da filtro e la si mette dell'imbuto, inserito nella beuta da 250 ml; si rovescia un po' d'acqua sulla carta, per farla aderire meglio al bordo dell'imbuto.

Dopo un'ulteriore breve agitazione del becher si inizi a versare il suo contenuto nel filtro, facendo attenzione che il livello del liquido non superi mai il bordo del filtro stesso (meglio se rimane più basso di almeno un centimetro). Aiutandosi anche con altra acqua o con la bacchetta di vetro, si cercherà di portare tutto il deposito nel filtro.

L'acqua che cola nella beuta è totalmente priva di carbonato di calcio che, non essendosi sciolto, si deposita sul filtro.

D)    Versando il contenuto della beuta (acqua in cui si è disciolto il cloruro di sodio) nel cristallizzatore che si trova sul riscaldatore elettrico e portando ad ebollizione, non appena l'acqua sarà evaporata avremo sui fondi del cristallizzatore un leggero deposito bianco.

Elaborazione dati:

A)    Avevamo due Sali solidi, li abbiamo messi nell'acqua: entrambi hanno dato origine a un sistema.

il cloruro di sodio mescolato con l'acqua da origine a un miscuglio (sistema) omogeneo fisicamente, ma chimicamente eterogeneo. Un miscuglio omogeneo è un miscuglio la cui composizione è uguale in ogni suo punto.

Il carbonato di calcio mescolato con l'acqua da origine a un sistema eterogeneo, sia fisicamente che chimicamente, infatti un miscuglio eterogeneo è un miscuglio la cui composizione non è uguale in ogni punto.

Si è potuta così dedurre la solubilità di un sale rispetto all'altro.

B) Dopo aver mescolato i due sali, non è possibile separarli meccanicamente. Se le dimensioni delle particelle dei sali fossero una più grande dell'altra, sarebbe possibile dividere il miscuglio con un setaccio. Dato che non è così, si dovrà procedere in altro modo.

C)    Mescolando il miscuglio dei sali con dell'acqua, il cloruro di sodio si scioglie e rimane visibile solo il carbonato di calcio che si deposita sul fondo del becher. Versando il contenuto nel filtro, quello che rimane sulla carta è costituito dal carbonato di calcio, che non si è sciolto come il cloruro di sodio. Nella beuta si recupera l'acqua in cui si è disciolto il cloruro di sodio. Per recuperare il carbonato di calcio si appoggia il filtro su un vassoio e lo si mette nella stufa a 100°.

D)    L'acqua nel cristallizzatore evapora grazie al calore del riscaldatore elettrico; quello che rimane è il cloruro di sodio.

Conclusione:

Sfruttando la diversa solubilità dei due sali in acqua siamo riusciti a separarli.

Siamo passati da un sistema chimicamente fisicamente eterogeneo a due sistemi fisicamente e chimicamente omogenei.

Abbiamo applicato le seguenti tecniche:

dissoluzione

filtrazione

essiccamento a caldo.