PROBLEM SOLVING 14

Il bicarbonato di sodio (idrogenocarbonato di sodio, NaHCO₃) Ã¨ un sale che si decompone a temperature superiori a 270 °C.

1. Realizzate dei test per riconoscere le tre sostanze formate dalla reazione: due gassose e un residuo solido.

2. Determinate per via sperimentale la percentuale di residuo rispetto al bicarbonato iniziale.

3 Sulla sostanza residua e sulla sostanza prima della decomposizione effettuate i seguenti test per accertarne la diversa natura:

a) reazione con soluzione di fenolftaleina (incolore -> fucsia anche con basi di media forza)

b) reazione con soluzione di timolftaleina (incolore ->blu solo con basi forti)

4. Sulla base dell'equazione di reazione bilanciata determinate la percentuale teorica del residuo rispetto al bicarbonato di sodio iniziale e confrontate questo dato con quello effettivamente ottenuto dalla decomposizione.

CONOSCENZE RILEVANTI

 decomposizione: da una sostanza A si formano le sostanze B, C e D tramite il riscaldamento o l'elettrolisi, ma anche solo urtandosi (in alcuni casi) es. H₂O₂ --> O₂ + 2H₂O

IDEE 1

scaldiamo il bicarbonato di sodio e lo facciamo decomporre. contemporaneamente convogliamo la sostanza gassosa in un becher con dell'acqua.(non è ciò che avete fatto mercoledì 1 ottobre) recuperate le sostanze i test con la fenolftalina e con la timolftalina (per accertarci la loro diversa natura).

la reazione finale potrebbe essere: 2NaHCO₃ --------> H₂O + CO₂ + Na₂CO₃

IDEE 2

Per determinare la percentuale di solido residuo, confrontiamo con il peso del bicarbonato iniziale. Per riconoscere le tre sostanze ci serviamo di una cartina indicatrice universale e di altri indicatori di basicità e acidità

ABBOZZO DI PIANO DI LAVORO A BLOCCHI

 decomposizione termica del bicarbonato --------------> raccolta prodotti decomposti --------------> test prodotti gassosi

                                                                               pesata residuo decomposizioni ---------> test sul residuo

DATI IN INGRESSO E OSSERVAZIONI

peso massa bicarbonato=  25,69 g     massa 1° pesata durante evaporazione= 24,39

massa 2° pesata durante evaporazione= 24,37           

DATI PRIVI DELLE NECESSARIE INDICAZIONI E INSUFFICIENTI PER LA PARTE QUANTITATIVA

Per raccogliere i prodotti gassosi abbiamo utilizzato inizialmente un imbuto posto sopra al crogiolo e collegato a un tubo che era immerso in un becher con acqua nell'estremità opposta. Abbiamo notato (piuttosto sperato) che una parte dell'anidride carbonica Ã¨ stata immessa nell'acqua ed ha abbia formato prodotto un livello di pH pari a 6 (non avete testato l'acqua prima di farci andare il gas quindi non potete provare nulla). 

In seguito, visto che non c'era alcuna garanzia che il gas raggiungesse effetivamente l'acqua nel becher, abbiamo riscaldato in provetta e prelevato direttamente il gas con una pipetta di vetro, per farlo poi gorgogliare nelle soluzioni dei reattivi per i test (soluzione di BTB e soluzione di idrossido di calcio limpida).

ottenendo i seguenti risultati:  durante la prova con il BTB abbiamo notato che la sostanza cambiava colore dal verde al giallo nell'immissione della sostanza che evaporava proveniva dalla provetta.

gorgogliando il gas prelevato con la pipetta nella soluzione limpida di idrossido di calcio si formava un precipitato bianco.

Abbiamo anche notato la condensa sia all'interno dell'imbuto del primo dispositivo usato per raccogliere il gas, sia sull'orlo interno alla provetta e nella pipetta nel secondo esperimento in cui abbiamo raccolto i gas prodotti con una pipetta all'interno della provetta col bicarbonato riscaldata.

ELABORAZIONI, INTERPRETAZIONI

tramite il test con il BTB  quello con l'idrossido di calcio abbiamo stabilito che una sostanza che era prodotta (o emessa, sviluppata, ma non evaporata) durante la decomposizione era l'anidride carbonica. L'altra era l'acqua, come si notava dalla condensa formata nella parte alta all'interno della provetta.

Abbiamo dedotto che la  l'equazione di reazione del test positivo con l'idrossido di calcio è:

CO₂ + Ca(OH)₂ -----> CaCO₃ + H₂O

DOMANDE & RISPOSTE

1. Perché il bicarbonato di sodio diminuisce di peso quando viene riscaldato?

   Risposta: perche perde due sue componenti: l'anidride carbonica e l'acqua

2. Perché è impossibile farlo diminuire di peso ulteriormente, anche se lo si riscalda per ore?

   Risposta: perche l'anidride carbonicae l'acqua ad un certo punto finiscono

3. Cosa succede al bicarbonato come conseguenza del riscaldamento?

   Risposta: diminuisce di peso e perde alcune delle sue componenti

4. Quali evidenze sperimentali ci sono a riprova della risposta data alla precedente domanda?

   Risposta: durante l'evaporazione se si pesa il bicarbonato si può notare che il peso diminuisce fino ad un peso TOT. e se si mette un imbuto con un tubicino che và verso un becher pieno d'acqua si può notare he si forma dell'anididride carbonica

5. Quali sono le prove sperimentali che una delle sostanze gassose formate nella reazione sia CO₂?

   Risposta: ???????

6. Anche SO₂ (anidride solforosa) è un gas acido, Come potete escludere che si sia formato tale gas?

   Risposta: ????????

7. Il bicarbonato di sodio contiene la sostanza acqua e la sostanza CO₂?

   Risposta: si