Chimica per il liceo/Le masse atomiche, molecolari e la mole/Laboratorio


Determinazione di un'unità di misura per la quantità di sostanzaModifica

ObiettivoModifica

L'esperienza è mirata a far comprendere il concetto di mole. Si utilizzano diversi tipi di semi come modello macroscopico per simulare diverse sostanze e si introduce un'unità di massa relativa fittizia (nell'esempio descritto questa unità viene chiamata "lent" visto che si utilizzano le lenticchie come massa di riferimento) in relazione alla quale definire le masse relative e "molari" di diversi campioni.

StrumentiModifica

Bilancia tecnica

MaterialiModifica

Campioni essiccati di:

  • lenticchie
  • mais
  • ceci
  • fagioli
  • pasta
  • sacchetti di plastica per alimenti
  • vetrini d'orologio

L'insegnante prepara, per ogni campione, 5 sacchetti identici contenenti 100 semi o pezzi del formato di pasta scelta. Si dividono i sacchetti preparati in 5 set completi. Gli studenti non conoscono il numero di semi contenuti nei sacchetti ma sanno che i sacchetti contengono lo stesso numero di semi.

ProcedimentoModifica

Si divide la classe in 5 gruppi e si assegna a ciascun gruppo un set completo di sacchetti contenenti i diversi semi.

Ogni gruppo effettua le pesate, togliendo la tara del sacchetto, e riporta i dati in una tabella condivisa. Si passa quindi ad una prima fase di elaborazione dei dati con il calcolo della massa media dei diversi campioni sulla base delle pesate effettuate dai cinque gruppi.

A questo punto, la massa media minore (verosimilmente quella delle lenticchie) viene presa come massa di riferimento e si calcola il rapporto delle masse medie dei vari campioni in relazione ad essa. Per le lenticchie il valore di questo rapporto è ovviamente 1, quindi la massa media delle lenticchie viene presa come unità di massa relativa e posta uguale a 1 "lent" e, sulla base dei rapporti delle masse calcolati in precedenza, viene indicata in tabella in un'apposita colonna, a quanti "lent" corrispondono le masse medie dei diversi campioni. Questi numeri, in grammi, rappresentano la massa di una "mole" di semi.

Ciascun gruppo torna ora alla bilancia e, per ogni campione, pesa una quantità in g pari alla "mole" di ciascun seme, utilizzando dei vetrini d'orologio per deporre i semi. Si passa quindi a contare il numero di semi presenti in una "mole", si riportano in tabella i valori ottenuti da ciascun gruppo e si calcola la media per ciascun tipo di campione.

In tabella si riportano i risultati di un'esperienza a titolo d'esempio.

DatiModifica

1 2 3 4 5 6 7 8 9
semi massa dei sacchetti massa media rapporto tra masse massa relativa massa di una "mole" numero di semi in una "mole" media numero di semi nei sacchetti reale (calcolato)
lenticchie 6,75 7,21 1 1 lent 1 g 14 13,4 100

(96,6)

7,17 14
7,05 13
7,44 13
7,62 13
mais 16,45 16,11 2,23 2,23 lent 2,23 g 14 13,8 100

(99,7)

16,18 14
16,05 14
15,78 13
16,07 14
ceci 48,8 48,04 6,7 6,7 lent 6,7 g 14 14 100

(100,4)

48,15 14
48,93 14
48,13 14
46,13 14
fagioli 38,11 36,35 5,02 5,02 lent 5,02 g 13 13,4 100

(94,2)

35,53 14
34,02 13
36,91 13
36,66 14
pasta 25,4 24,87 3,45 3,45 lent 3,45 g 14 14 100

(100,9)

25,16 14
24,11 14
24,87 14
24,82 14

Il valore medio della colonna 8 corrisponde ad una costante "N", in analogia con la costante di Avogadro NA

Esempi di elaborazioneModifica

 

 

 

 

Si può anche calcolare, sulla base dei dati di colonna 9, l'errore percentuale applicando la seguente formula: