La relazione sulla prima esperienza di laboratorio.

La relazione sulla prima esperienza di laboratorio

CuOssidazioneacido nitrico

CuSO4Preparazione delsolfato di rame(II)(rameico)

Preparazione dell’ossidodi rame(I) (rameoso)

Oggetto della relazione

Purificazione del solfato di rame

Determinazione delle molecole d’acqua di coordinazione di CuSO4

Titolazione iodometrica (calcoli)Resa (calcoli)

50% ridotto Zn

Cu

50% precipitatoNaOH

Cu(OH)2

CuCl2

Lavato e sciolto con HCl

Le due parti unitecomproporzionamentosi ottiene rame(I)CuCl

Ambiente moderatamentebasico

Cu2O


CuSO4

Scopo della relazioneSpiegare il perché (teorico e pratico) delle operazioni

fatte per ottenere i due prodotti


CuSO4

50% ridotto Zn

Cu

50% precipitatoNaOH

Cu(OH)2

CuCl2

Lavato e sciolto con HCl

Le due parti unitecomproporzionamentosi ottiene rame(I)CuCl

Ambiente moderatamentebasico

Cu2O

CuSO4

A chi è destinata ?(stile)

A studenti del primo anno di università.

Il dettaglio deve essere tale che un vostro compagno sia in grado di capire pur non avendo fatto l’esperienza.

Struttura della relazione

Introduzione

Relazione

Parte sperimentale

Introduzione

Risultati e discussione

Conclusioni

Motivazioni e problematiche

Materiali e apparecchiatura

Procedura seguita

Aspetti teorici

Resa, risultati titolazione

Discussione problemi incontrati

Brevi considerazioni finali

Giudizio

Mancanza errori (formule chimiche, reazioni, calcoli ecc..)

Affermazioni comprovate

Ipotesi consistenti con quanto osservato

Filo logico

Leggibilità

Completezza

Esempi

Introduzione

Non trasformate la relazione in una dispensa di laboratorio

Diretto

Introduzione

………

Volenteroso

Non esagerate, non perdete di vista lo scopo della relazioneNon andate fuori tema.

………

Siete responsabili di quello che scrivete.Non riportate cose che non avete ben compreso.

IntroduzioneVolenteroso (2)

Può essere controproducente

Meglio non riportare dati che non si usano nella discussione

Introduzione

Sintetico

Troppo sintetico !!

Introduzione

Generico

A che serve ? Non è una dispensa di laboratorioScritto diversamente può essere usato nelle conclusioni

Introduzione

Confidenziale

A volte bastano poche parole in più

Parte sperimentale

Questo dettaglio è più che sufficiente

Parte sperimentale

Inutile – non è una dispensa di laboratorio

Risultati

Unità di misura su tutte le grandezze fisiche

Cifre significative nei risultati – non cambiare la precisione delle misure

Reazioni bilanciate

Descrizione delle procedure sperimentali

Resa e risultati della titolazione

Discussione

Qui riportate la teoria e verificate la corrispondenza con i vostri risultati

Vale quanto detto in precedenza.

Domande ?

Bilanciamento della reazione di ossido-riduzione

Bilanciamento della reazione di ossido-riduzione

1) Individuare le specie che cambiano numero di ossidazione

2) Separare le due semireazioni

3) Bilanciamento delle due semireazioni (elettroni come reagenti o prodotti)

4) Ricomporre la reazione complessiva in modo che non compaiano gli elettroni

5) Completare la reazione inserendo le specie (ioniche) mancanti

Se c’è una ossidazione ci deve essere anche una riduzione

La presenza di sostanze allo stato elementare è quasi sempre segno di un’ ossido-riduzione

Se le reazioni avvengono in acqua è lecito aggiungere: In ambiente acido H3O+ e H2OIn ambiente basico OH- e H2O

6) Verifiche – Bilancio di carica

Cu(s) +HNO3 +H2SO4 CuSO4 +NO(g)+H2O


0 2

Aumenta - ossidazione

5 2

Diminuisce - riduzioneGli altri non cambianoH(+1), S(+6) , O(-2)


Cu Cu2+ ossidazione – si producono elettroni

HNO3 NO riduzione - si consumano elettroni


Ci deve essere sempre almeno una semireazione di riduzione e una di ossidazione

Ia esperienza - Ossidazione del rame

3-r) Bilanciamento della semireazione di riduzione

A) Bilanciare la massa dell'elemento che si riduce (Ok)

B) Aggiungere elettroni tra i reagenti per compensare il cambio di numero di ossidazione (52, 3 elettroni reagenti)C) Bilanciare la massa degli altri elementi senza cambiare il loro stato di ossidazioneIn soluzione acida si introduce (se necessario) acqua e ioni H+

HNO3 NO

HNO3 +3e NO

HNO3 +3e NO +2H2O

HNO3 +3e +3H+ NO +2H2O

D) Al termine verificare che è stato rispettato il bilancio di carica 0 = 0 (Ok)

Bilanciato l'ossigeno introducendo 2 molecole d'acqua

Bilanciato l'idrogeno introducendo 3 ioni H+

3-o) Bilanciamento della semireazione di ossidazione

A) Bilanciare la massa dell'elemento che si riduce (Ok)

B) Aggiungere elettroni tra i reagenti per compensare il cambio di numero di ossidazione (02, 2 elettroni prodotti)C) Bilanciare la massa degli altri elementi senza cambiare il loro stato di ossidazione (Ok)

Cu Cu2+

Cu Cu2+ + 2e

D) Al termine verificare che è stato rispettato il bilancio di carica 0 = 0 (Ok)

Ox) Cu Cu2+ + 2e

Rid) HNO3 +3e +3H+ NO +2H2O


Ox) Cu Cu2+ +2e

Rid) HNO3 +3e +3H+ NO +2H2O

3 x

2 x

Minimo comune multiplo

3Cu + 2HNO3 +6H+ 3Cu2+ + 2NO +4H2O3Cu + 2NO3

- +8H+ 3Cu2+ + 2NO +4H2O

Scritta in forma ionica


3Cu(s) + 2HNO3 + 3H2SO4 3CuSO4 + 2NO(g)+4H2O

Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti 3 ioni solfato e raggruppando

Cu+ Cu(s) + Cu2+


1 2


10

Diminuisce riduzione


Cu+ Cu2+ ossidazione – si producono elettroni

Cu+ Cu riduzione - si consumano elettroni



Ia esperienza - Dismutazione


Cu+ CuCu+ + e Cu


Cu+ Cu2+

Cu+ Cu2+ + e


Ox) Cu+ Cu2+ + e

Rid) Cu+ + e Cu

1 x

1 x

2 Cu+ Cu(s) +

Cu2+


2 CuCl(s) Cu(s) + CuCl2

Cu2+ +I- CuI + I2


-1 0


2 1

Diminuisce - riduzione


Cu2+ Cu+ riduzione - si consumano elettroni

I- I2 ossidazione – si producono elettroni



Ia esperienza – Reazione tra rame(II) e ioduro


Cu2+ Cu+

Cu2+ + e Cu+


I- I2

2I- I2

2I- I2 + 2e4) Ricomporre la reazione complessiva in modo che non compaiano gli elettroni

Ox) 2I- I2 + 2e

Rid) Cu2+ + e Cu+

1 x

2 x

2Cu2+ + 2I- 2Cu+ + I2Scritta in forma ionica ma rame(I) non esiste in forma libera


2Cu2+ + 2I- 2Cu+ + I2

Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti 2 ioni ioduro e raggruppando

2Cu2+ + 4I- 2CuI + I2Scritta in forma ionica

Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti 2 ioni solfato e quattro ioni potassio e raggruppando (soluzione di solfato di rame(II) e usato KI)

2CuSO4 + 4KI 2CuI + I2 + 2K2SO4

I2 +S2O32- I- + S4O6

2-


2 5/2


0 -1

Diminuisce - riduzione

I2 I- riduzione - si consumano elettroni


2) Separare le due semireazioniCi deve essere sempre almeno una semireazione di riduzione e una di ossidazione S2O3

2- S4O62- ossidazione – si producono elettroni

I2 +Na2S2O3 NaI + Na2S4O6

Ia esperienza – Titolazione iodometrica

I2 2I-

I2 + 2e 2I-

S2O32- S4O6

2-


2S2O32- S4O6

2-

2S2O32- S4O6

2- +2e

I2 I-


I2 + 2S2O32- 2I- + S4O6

2- Scritta in forma ionica


Inserendo sia tra i reagenti che tra i prodotti ioni sodio

I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

Ox) 2S2O32- S4O6

2- +2e

Rid) I2 + 2e 2I-


1 x

1 x

Calcoli

100%Resa

ottenibilequantità

prodottaquantità

g

MMnm OHCuSOOHCuSOOHCuSO

677.1961.2490788.0242424 555

3Cu(s) + 2HNO3 + 3H2SO4 3CuSO4 + 2NO(g)+4H2O

Resa della reazione di ossido-riduzione del rame(II)

Massa ottenibile è data dalle moli di rame solfato per la MM del rame solfato pentaidrato

Le moli di rame solfato sono uguali alle moli di rame che hanno reagito

Le moli di rame metallico che hanno reagito si ottengono dalla massa del rame e dalla sua massa molare

MMCu=63.55 g mol-1 MMS=32.06 g mol-1

MMO= 16.00 g mol-1 MMH = 1.008 g mol-1

molMM

mn

Cu

CuCu 0788.0

55.63

01.5

molnn CuCuSO 0788.04

15 61.249

24

molgMM OHCuSO

4.58100677.19

50.11%Resa

Numero di molecole d’acqua di coordinazione del solfato di rame(II)

CuSO4 nH2O

Se so la massa molare del composto posso calcolare il numero di molecole d’acqua di coordinazione MM idrata= MM anidra + n MM acqua

Nota la massa di un campione di composto e il numero di moli presenti si può calcolare la massa molare MM = massa/moli

Per ottenere le moli presenti nel campione si può titolare il rame(II) iodometricamente

Al punto equivalente le moli di rame sono uguali a quelle di tiosolfato sodico aggiunte

Queste si possono ottenere nota la concentrazione del titolante e il volume equivalente


CuSO4 nH2O

MMCu=63.55 g mol-1 MMS= 32.06 g mol-1

MMO= 16.00 g mol-1 MMH = 1.008 g mol-1

Titolazione con tiosolfato sodico Ctit, Veq

mmolCVn tiosolfatoeqtiosolfato 925.005.0105.18 3

2Cu2+ + 2I- 2Cu+ + I2

I2 + 2S2O32- 2I- + S4O6

2- Titolazione dello iodio

Reazione con eccesso ioduro

tiosolfatoIIrame

iodioIIrame

tiosolfatoiodio

nn

mmolnn

mmolnn

)(

)( 925.02

462.02

1

Relazioni stechiometriche


CuSO4 nH2O

mmoln IIrame 925.0)( Pesati 0.233 g di sale idrato

13

)(

)(

9.25110925.0

233.0

molgMM

n

mMM

n

mMM

idratosolfatorame

etitolazionsale

pesatosaleidratosolfatorame


CuSO4 nH2O

MMCu=63.55 g mol-1 MMS= 32.06 g mol-1

MMO= 16.00 g mol-1 MMH = 1.008 g mol-1

12.501.18

6.1599.251

4

9.251

2

4

24

2

1

OH

CuSOidratosolfatorame

OHCuSOidratosolfatorame

OHOSCuidratosolfatorame

idratosolfatorame

MM

MMMMn

nMMMMMM

nMMMMMMMMMM

molgMM

Domande please !

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