Informazioni su questo esperimento
Fissa un palloncino a un recipiente contenente aceto, versa il bicarbonato di sodio e osserva il collettore di gas gonfiarsi. Modifica le quantità dei reagenti per individuare il reagente limitante, poi confronta un palloncino morbido con uno rigido. Una prova con il recipiente aperto collega la stessa generazione chimica di gas alla sua fuoriuscita, anziché al suo trattenimento.
Obiettivi di apprendimento
- Prevedi quale quantità di bicarbonato o di acido acetico sarà il reagente limitante.
- Metti in relazione le dimensioni del palloncino con la quantità di gas e la pressione, non soltanto con le bolle.
- Confronta il gas trattenuto con quello che attraversa un confine aperto.
Come si usa
- 1Fissa il palloncino, versa la quantità predefinita di polvere e registra il volume finale di gas.
- 2Aumenta la quantità di bicarbonato di sodio mantenendo invariata quella di aceto e individua il plateau della produzione di gas.
- 3Mantieni costanti le quantità dei reagenti, aumenta la rigidità del palloncino e confronta la pressione con il volume.
- 4Rimuovi il palloncino in una nuova prova, ripeti la reazione ed esamina la massa del gas fuoriuscito.
Il modello
Ipotesi
- La reazione ideale è NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂. La densità dell’aceto è di 1 g/mL e il titolo selezionato corrisponde alla percentuale in massa di acido acetico.
- La generazione di gas si avvicina alla quantità limite secondo 1 meno exp(-0.07t), a 298,15 K costanti. Sono esclusi la CO₂ disciolta, l’equilibrio dell’acido acetico e le variazioni di temperatura.
- Un collettore collegato trattiene CO₂ ideale a una pressione assoluta P = 101.325 kPa + K per il volume del gas in litri. Questa rigidezza lineare positiva è una legge didattica di cedevolezza, non un modello costitutivo reale per un palloncino di lattice. Un collettore scollegato non trattiene gas.
Provalo in classe
- Q1Perché aggiungere altro bicarbonato di sodio smette di aumentare le dimensioni del palloncino?
- Q2Perché un palloncino più rigido contiene la stessa quantità di gas in un volume minore?
Domande frequenti
Il volume del palloncino è uguale al volume del gas ideale alla pressione ambiente?
Solo quando la rigidezza selezionata è pari a zero. Con una rigidezza positiva, la pressione del gas è maggiore e il suo volume è minore.
Perché il recipiente aperto perde massa mentre il palloncino collegato no?
Nel caso aperto, l’anidride carbonica esce dal sistema misurato. Nel caso chiuso, il collettore rimane all’interno dei confini del sistema.