PROBLEM SOLVING 15
Ricavare per via sperimentale la concentrazione dell'acqua ossigenata commerciale (perossido d'idrogeno diluito in acqua), cioè il volume di ossigeno che può essere sviluppato da un volume di soluzione disinfettante.
Esistono alcune sostanze capaci di catalizzare (accelerare) la reazione di decomposizione, come il biossido di manganese e le soluzioni contenenti ioni rameici in eccesso di ammoniaca.
(Cercare immagini per gas collection per l'apparato sperimentale.)
CONOSCENZE RILEVANTI
L'acqua ossigenata è diluita circa al 3% e si può affermare che in 100 g di soluzione ce ne sono circa 3 di acqua ossigenata.
Il perossido di carbonio ??? biossido di manganese reagisce catalizza la decomposizione dell' con l'acqua ossigenata.
Formula Equazione di reazione bilanciata: (perossido carbonio) 2H2O2 ---->O2+2H2O
volume O2 sviluppato(cm3) 150 mL
Volumi=______________________________________=________= 10 adimensionale (a titolo di esempio)
volume della soluzione (cm3) 15 mL
IDEE
Abbiamo pensato di aggiungere biossido di manganese e utilizzare la tecnica del bagno idropneumatico per raccogliere l'ossigeno sviluppato da un volume misurato con precisione di prodotto commerciale , in un cilindro da 250 mL.
Non avete ancora capito che l'idea deve essere sintetica, cioè dire in poche parole ciò che avete intenzione di fare, PRIMA di farlo, e NON scrivere un resoconto completo di tutto ciò che avete fatto.
La parte che segue non fa parte dell'idea, ma sono dettagli da mettere eventualmente tra le osservazioni. Anche perché usate il tempo al passato.
in cui abbiamo pensato di utilizzare con una vbacinella piena di acqua con immerso un cilindro graduato da 250 mL anch'esso pieno d'acqua, messo verticalmente dentro la sospeso sulla vbacinella. Abbiamo preso una buretta beuta e ci abbiamo inserito introdotto dell'acqua ossigenata ???QUANTA??? e dell'ossido di manganese (MnO2), infine l'abbiamo chiuso ermeticamente con un tappo in cui c'era collegato un tubo che andava all'interno del cilindro.
ABBOZZO DI PIANO DI LAVORO A BLOCCHI
(non riusciamo a inserirlo o mettiamo a scuola)
DATI IN INGRESSO E OSSERVAZIONI
Volume Acqua ossigenata = 10 mL
Volume Ossigeno raccolto = 98 mL
ELABORAZIONI, INTERPRETAZIONI
Abbiamo ricavato 98 mL, il calcolo è andato molto vicino a quello previsto quindi si può supporre che un pò di anidride carbonica ossigeno si sia disperso nella chiusura della beuta, oppure più semplicemente che il produttore accetti una tolleranza di appena il 2% nella concentrazione di principio attivo.
DOMANDE E RISPOSTE (nelle risposte mostrate i calcoli)
Domanda 1. In base al volume di O2 raccolto calcolare la quantità di sostanza in moli
Risposta 1. 0.098/24 = 0.0041 moli
Domanda 2. In base alla quantità di O2 in moli e alla stechiometria della reazione di decomposizione, calcolate la quantità di perossido di idrogeno in moli che ha sviluppato le moli di O2 calcolate.
Risposta 2.
Domanda 3. Dalle moli di perossido di idrogeno calcolate la massa di H2O2 in grammi.
Risposta 3.
Domanda 4. Dalla massa in grammi di H2O2 calcolata al punto 3 e dal volume di disinfettante prelevato nell'esperimento, calcolate la percentuale di H2O2 in m/V nel prodotto commerciale.
Risposta 4.
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