PROBLEM SOLVING 19

Senza effettuare misure di massa, riconoscere i tre cloruri di litio (LiCl), potassio (KCl) e sodio (NaCl) assegnati in quantità di 0,050 moli esatte ciascuno (ma senza etichetta). Una volta identificati i tre sali, confermare l'elemento alcalino in essi contenuto attraverso il saggio alla fiamma.

Notare che i tre cloruri sono polveri con dimensioni dei cristalli differenti e che il cloruro di litio è deliquescente.

 

 

CONOSCENZE RILEVANTI

I cloruri di litio e di potassio sono solubili in acqua così come lo è il sale da cucina (cloruro di sodio) ed hanno anche struttura cristallina simile ad esso. Come la maggior parte dei sali sono invece insolubile nei solventi organici.

L'esano è un idrocarburo in cui questi tre cloruri alcalini non si sciolgono.

 

SCHEMA A BLOCCHI

BLOCCO 1 Misura del volume dei tre sali per innalzamento di un liquido in cui i sali non si sciolgono

BLOCCO 2 Effettuare il saggio alla fiamma dei tre sali

 

ABBOZZO DI PIANO DI LAVORO A PUNTI

 

1. Come prima fase bisogna prendere 3 cilindri graduati da 10 e mettervi dentro 5 mL di esano ognuno.

2. Mettere un sale per ogni cilindro.

3. Controllare il volume raggiunto per stimare i sali.

4. Verificare con il saggio alla fiamma.

 

 

DATI SPERIMENTALI OTTENUTI E OSSERVAZIONI

Il sale con il nome D1 dà un volume complessivo di 6.3 ml (con esano ) e di 1.3 ml senza esano. La colorazione ottenuta alla fiamma è gialla.

Il sale denominato D2 dà un volume complessivo di 6.0 ml ( con esano ) e di 1.0 ml senza esano. La colorazione alla fiamma è: sprazzo rosso persistente

Il sale denominato D3 dà un volume complessivo di 6.8 ml ( con esano ) e di 1.8 ml senza esano. La colorazione alla fiamma è violetto chiaro.

 

 

ELABORAZIONI INTERPRETAZIONI E CONFRONTO DEL RISULTATO OTTENUTO CON QUELLO ATTESO

Già solo con i dati sperimentali della prova si possono dedurre quali sono i sali, ma per essere certi facciamo il saggio alla fiamma. Manca la deduzione basata sui volumi, da confermare: D2 = cloruro di litio, D1 = cloruro di sodio, D3 = cloruro di potassio, come si capisce per il maggior volume degli atomi di potassio che a parità di moli saranno più ingombranti..

Il saggio alla fiamma ha confermato che il sale D1 è NaCl, il sale D2 è LiCl, il sale D3 è KCl.

 

DOMANDE E RISPOSTE (nelle risposte mostrate i calcoli)

 

Domanda 1. I tre campioni di sale hanno stessa massa? Puoi calcolarla?

Risposta 1 I tre campioni di sale non hanno la stessa massa. La massa si calcola dal prodotto delle moli (0,05) per ciascuna massa molare. il cloruro di litio era 2,119 g, il cloruro di sodio era 2,923 g e il cloruro di potassio era 3,727 g. OK

 

Domanda 2. Quale sale tra i seguenti dovrebbe avere il maggior volume molare? cloruro di litio, cloruro di cesio, fluoruro di potassio, bromuro di cesio.

Risposta 2 Il bromuro di cesio avrebbe maggior volume molare. OK

 

Domanda 3. Come si potrebbero distinguere il cloruro di sodio, il bromuro di sodio e lo ioduro di sodio misurando sperimentalmente la densità delle tre polveri sconosciute dei tre sali? 

 

Risposta 3 Il più denso è lo ioduro di sodio, perchè è il più pesante, il meno denso è l'NaCl perchè è il meno denso. No! perché il più pesante deve essere anche il più voluminoso, quindi le densità potrebbero cambiare anche in ordine diverso. Dovete prima ricavare le densità da misure di massa e volume, quindi compararle con quelle tabulate.

 

Domanda 4. Come potresti ottenere una maggior precisione nella determinazione del volume utilizzando la buretta, che ha maggior precisione del cilindro, ma senza immergere il sale all'interno della stessa buretta.

Risposta 4. In questo caso utilizzerei un altro liquido invece che l'esano, che funzioni da solvente per tutti i sali.

No! potreste semplicemente aggiungere un volume fisso, letto dalla buretta, che copra ciascun sale posto in una provetta, quindi segnare il livello raggiunto nella provetta. Poi ripetere la prova nella stessa provetta con altro sale e ancora col terzo sale, ogni volta partendo dalla provetta vuota e asciutta. Alla fine avremo tre segni dei tre livelli diversi (per fare il confronto).