Informazioni su questo esperimento
Metti il calcare in un recipiente di reazione, collega una siringa per gas e aggiungi acido diluito. Confronta il carbonato rimanente, l’acido rimanente e l’anidride carbonica raccolta al variare del reagente limitante. In una prova con recipiente aperto, lo stesso gas oltrepassa il confine del sistema di pesata fuoriuscendo, invece di entrare nella siringa.
Obiettivi di apprendimento
- Usa il rapporto di reazione di due parti di acido per una di carbonato.
- Individua il reagente limitante prima di iniziare una prova.
- Collega le moli di prodotto al volume del gas e alla massa dispersa.
Come si usa
- 1Collega la siringa ed esegui la prova predefinita con calcare e acido.
- 2Riduci la concentrazione dell’acido, ripeti l’esperimento e verifica se rimane del calcare.
- 3Aumenta la concentrazione dell’acido mantenendo costante la massa di calcare e osserva il limite finale del prodotto.
- 4Usa un recipiente aperto, ripeti l’esperimento e confronta la massa di gas dispersa con quella della prova con la siringa per gas.
Il modello
Ipotesi
- La reazione modellata è CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O. Il calcare è considerato carbonato di calcio puro, con massa molare pari a 100,0869 g/mol.
- L’avanzamento della reazione tende alla quantità limite secondo 1 meno exp(-0,045t), con il tempo espresso in secondi. Sono esclusi gli effetti della dimensione delle particelle, dell’attività dell’acido, della passivazione e della temperatura sulla velocità.
- La siringa per gas contiene CO₂ ideale secca a 298,15 K e alla pressione selezionata, con una quantità iniziale d’aria trascurabile e senza perdite. La dissoluzione della CO₂ è esclusa, quindi non viene modellata la raccolta sopra l’acqua.
Provalo in classe
- Q1Perché raddoppiare il volume di acido può non raddoppiare il volume finale del gas?
- Q2Quale massa esce dall’apparato quando il recipiente è aperto?
Domande frequenti
Perché la siringa non contiene aria all’inizio?
È un collettore di gas ideale a volume nullo. In questo modello il volume morto e la diluizione con aria sono deliberatamente esclusi.
La presenza di calcare residuo è una prova del fallimento della reazione?
Non necessariamente. È il risultato previsto quando l’acido è il reagente limitante.