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

 il perossido di idrogeno è una soluzione diluita al 3% in acqua, cioè su 100 g di acqua troviamo 3 grammi di perossido di idrogeno.

formula  equazione da bilanciare H₂O₂ ------> O₂ + H₂O

 formula equazione bilanciata 2H₂O₂ -----> O₂ + 2H₂O

10 volumi= volume O₂ sviluppato  /  volume della soluzione  = 150ml / 15 ml = 10 (adimensionale)

IDEE

1 mettiamo una provetta con del catalizzatore in una beuta, in seguito versiamo un TOT di acqua ossigenata, poi con un tubo canalizziamo il gas in un altra beuta dove (all'arrivo del gas) l'acqua contenuta andrà in un cilindro tramite un tubo.  (wolf)

2   prendiamo un cilindro graduato pieno d'acqua e lo immergiamo capovolto in una vacinella con dell'acqua,dove poi andremmo ad immergere il tubo proveniente dalla beuta con l'acqua ossigenata e il catalizzatore.   (bagno idropneumatico)

ABBOZZO DI PIANO DI LAVORO A BLOCCHI 

 acqua ossigenata + catalizzatore ------> decomposizione dell'acqua ossigenata ---------> sviluppo e raccolta gas ---------> calcolo dell'ossigeno sviluppato

DATI IN INGRESSO E OSSERVAZIONI

 15 mL di acqua ossigenata (pharma trade) prelevati con

 cilindro gaduato con sensibilità 0,5 mL

148 mL = O₂ sviluppato

 abbiamo osservato che con il passare del tempo l'acqua contenuta nel cilindro graduato diminuiva scendeva di livello e l'acqua ossigenata reagiva sempre di meno più lentamente.

ELABORAZIONI, INTERPRETAZIONI  

dopo aver montato il bagno idropneumatico abbiamo osservato che l'acqua scendeva ed abbiamo interpretato questo fenomeno dicendo che l'acqua scendeva di livello, perchè spinta dal gas emanato dall'acqua ossigenata.

e le conclusioni con relativo calcolo?

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.

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 calcolato al punto 3 e dal volume di disinfettante prelevato nell'esperimento, calcolate la percentuale di H₂O₂ in m/V nel prodotto commerciale.

Risposta 4.