Informazioni su questo esperimento
Un biglietto di riscatto è stato scritto con inchiostro nero e quattro sospettati possiedono ciascuno una penna nera diversa. La maggior parte degli inchiostri è composta da miscele di diversi coloranti, separabili con la cromatografia su carta. Un solvente impregna la carta e trascina con sé ciascun colorante; quelli che aderiscono meno alla carta e si sciolgono meglio percorrono una distanza maggiore. Deposita l’inchiostro del biglietto e quello delle quattro penne su una linea di partenza tracciata a matita, fai scorrere sulla carta il solvente, acqua o etanolo, misura i valori di Rf e individua la penna usata per scrivere il biglietto.
Obiettivi di apprendimento
- Descrivi come predisporre una cromatografia su carta e spiega ogni precauzione.
- Spiega la separazione in base alla solubilità nel solvente e all’attrazione esercitata dalla carta.
- Calcola i valori di Rf a partire dalle distanze misurate.
- Usa un cromatogramma per identificare i componenti di una miscela e abbinare campioni sconosciuti.
- Spiega perché il solvente influisce sul risultato.
Come si usa
- 1Prima di eseguire l’esperimento, fai una previsione: ogni inchiostro nero resterà una sola macchia o si separerà?
- 2Avvia l’esperimento usando l’acqua come solvente. Osserva il fronte del solvente. Sale a velocità costante?
- 3Quando la corsa è terminata, conta le macchie in ogni corsia. Quali inchiostri sono miscele?
- 4Tocca le macchie per misurarle. Annota la distanza percorsa da ciascuna macchia e dal fronte del solvente, quindi calcola l’Rf.
- 5Decidi quale penna ha scritto la nota X e selezionala. Spiega le prove basandoti sui valori di Rf, non solo sui colori.
- 6Ripeti la corsa con etanolo. Quale colorante si sposta più lontano questa volta? Perché cambia l’ordine?
- 7Attiva l’errore: il solvente supera la linea di base. Cosa succede alle macchie?
Il modello
Ipotesi
- I valori di Rf sono indicativi e sono stati scelti per ottenere una buona separazione. I valori reali dipendono dalla carta, dalla temperatura e dal solvente specifico.
- Ogni colorante mantiene lo stesso Rf lungo tutto il percorso sulla carta. Le macchie si allargano mentre si spostano, come accade sulla carta reale.
- La linea di base è tracciata a matita, che non si dissolve. La corsa si interrompe quando il fronte si trova a 1 cm dal bordo superiore.
- Se il solvente copre la linea di base, i coloranti si dissolvono nel solvente nel recipiente invece di salire.
Provalo in classe
- Q1Una macchia si sposta di 4,2 cm mentre il fronte del solvente percorre 10,5 cm. Qual è il suo valore di Rf?
- Q2Perché la linea di base viene tracciata a matita e non a inchiostro?
- Q3Perché il livello del solvente deve essere al di sotto della linea di base?
- Q4Una sostanza rimane sulla linea di base quando si usa acqua. Suggerisci il motivo e cosa potresti cambiare per farla muovere.
- Q5Perché durante la corsa si mette spesso un coperchio sul recipiente?
Domande frequenti
Perché si confrontano i valori di Rf invece di considerare solo i colori?
Coloranti diversi possono avere colori molto simili. È probabile che due coloranti siano la stessa sostanza solo se hanno lo stesso valore di Rf nello stesso solvente, idealmente in più di un solvente.
Quali sono la fase stazionaria e la fase mobile?
La fase stazionaria è la carta (più precisamente, l’acqua trattenuta nelle fibre di cellulosa). La fase mobile è il solvente che risale attraverso di essa. Ogni sostanza si ripartisce tra le due fasi, e questo equilibrio determina il suo valore di Rf.
Una sostanza pura può produrre più di una macchia?
No. Una sostanza pura produce un’unica macchia in ogni solvente. Più di una macchia significa che si tratta di una miscela, anche se due sostanze possono casualmente trovarsi nella stessa posizione; quindi, una sola macchia non dimostra la purezza.