Differenza tra miscugli e composti
Esperienza di laboratorio: differenza tra miscugli e composti
Introduzione
Un miscuglio è un insieme di due o più sostanze, ciascuna delle quali mantiene inalterate le proprie caratteristiche. Un miscuglio non ha composizione costante.
Ogni composto ha caratteristiche proprie che lo identificano e diversificano da tutti gli altri composti.
La composizione degli elementi che formano il composto è costante e definita.
Scopo dell'esperienza
Verificare che le proprietà di un composto sono diverse da quelle degli elementi da cui deriva.
Attrezzature
Bilancia tecnica di sensibilità 0,01 g
Calamita
Becco Bunsen
Treppiede
Reticella spargifiamma
Provetta
Vetrino da orologio
Crogiolo di porcellana munito di coperchio
Mortaio e pestello
Materiali e reagenti
Limatura di ferro
Zolfo in polvere
Solfuro di carbonio CS2
Soluzione di acido cloridrico HCl
Procedimento
Determinare le proprietà del ferro eseguendo i seguenti test su piccole porzioni di sostanza:
- Avvicinare la calamita al ferro.
- Porre una piccola quantità di ferro all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL di acqua.
- Porre una piccola quantità di ferro all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL della soluzione di HCl.
- Operando sotto cappa di aspirazione e lontano da fiamme, porre una piccola quantità di ferro all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL di solfuro di carbonio.
- Annotare le osservazioni fatte.
Determinare le proprietà dello zolfo eseguendo anche per questo elemento le stesse prove viste in precedenza. Annotare le osservazioni fatte su una tabella.
Determinare le proprietà del miscuglio costituito da ferro e zolfo procedendo nel seguente modo:
In un vetrino da orologio pesare 10 g di limatura ferro.
In un altro vetrino da orologio pesare 5,8 g di zolfo.
Porre le due sostanze in un mortaio e per mezzo del pestello polverizzare finemente la miscela.
Dividere la miscela in due parti uguali.
Sulla prima metà del miscuglio eseguire le stesse prove viste per il ferro:
- Avvicinare la calamita al miscuglio.
- Porre una piccola quantità di miscuglio all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL di acqua.
- Porre una piccola quantità di miscuglio all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL della soluzione di HCl.
- Operando sotto cappa di aspirazione e lontano da fiamme, porre una piccola quantità di miscuglio all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL di solfuro di carbonio.
- Annotare le osservazioni fatte.
Determinare le proprietà del composto costituito da ferro e zolfo procedendo nel seguente modo:
Porre in una crogiolo la seconda metà del miscuglio. Coprire il crogiolo con il coperchio.
Operando sotto cappa aspirante (è importante!) scaldare la miscela con cautela.
Dopo che la miscela si è arroventata, spegnere il Bunsen ad attendere che il crogiolo raffreddi.
Servendosi di una spatolina distaccare il solido scuro che si è formato nella reazione tra ferro e zolfo.
Porre la sostanza in un mortaio e servendosi di un pestello polverizzarla finemente.
Osservare attentamente il colore e l'aspetto della sostanza ottenuta.
Determinare le proprietà del composto eseguendo gli stessi test visti per il ferro:
- Avvicinare la calamita al composto.
- Porre una piccola quantità di composto all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL di acqua.
- Porre una piccola quantità di composto all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL della soluzione di HCl.
- Operando sotto cappa di aspirazione e lontano da fiamme, porre una piccola quantità di composto all'interno di una provetta ed aggiungere qualche mL di solfuro di carbonio.
- Annotare le osservazioni fatte.
Conclusioni
Si osserva che nel miscuglio costituito da ferro e zolfo (polvere grigiastra) gli elementi mantengono le loro proprietà, ovvero:
- la calamita attira soltanto la limatura di ferro;
- in acqua ferro e zolfo si separano per differenza di densità. Il ferro affonda mentre lo zolfo galleggia;
- l' acido cloridrico scioglie il ferro formando una soluzione giallo-bruna e sviluppando un gas mentre lo zolfo non reagisce con l'acido cloridrico e galleggia sulla soluzione;
- nel solfuro di carbonio si scioglie soltanto lo zolfo.
Facendo reagire ad alta temperatura il ferro e lo zolfo succede che il calore innesca una reazione chimica.
Si ha la seguente reazione chimica:
Fe + S → FeS
attraverso la quale si forma un composto nerastro (il solfuro di ferro) che ha caratteristiche completamente diverse da quelle dei due elementi da cui deriva. Infatti il solfuro di ferro:
- in acqua affonda;
- in acido cloridrico reagisce sviluppando un gas diverso da quello sviluppato dal ferro;
- in solfuro di carbonio non si scioglie;
- non è attirato dalla calmita;
- alla fiamma non brucia.
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