Laboratorio di chimica in casa/Il metodo del chimico: differenze tra le versioni

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La pratica di un esperimento porta allo sviluppo di situazioni da cui è possibile ricavare numerosissimi dati, alcuni che ci sembrano subito utili a spiegare i nostri dubbi, altri apparentemente inutili. Le persone, per natura, si concentrano sulle mainformazioni che potrebberopercepiscono servirecome utili tralasciando quelle che apparentemente non c'entrano con l'obiettivo della loro ricerca. Questo porta spesso a spiegaretrascurare risultatidettagli imprevistiche nelsi nostroriveleranno esperimentoinvece utili in un secondo tempo, una volta imparato ad interpretarli (o eseguito un esperimento in esperimenticui futuri)potrebbero essere un utile elemento risolutivo.<br />Un ulteriore limite alla raccolta di informazioni dalle esperienze è la loro percettibilità: in un reattore una reazione potrebbe avvenire in maniera così silenziosa o così lentamente da non essere notata ''a prima vista''.
Le persone per natura si concentrano sulle informazioni che percepiscono come utili tralasciando quelle che apparentemente non c'entrano con l'obiettivo della loro ricerca. Questo porta spesso a trascurare dettagli che si riveleranno invece utili in un secondo tempo, una volta imparato ad interpretarli o eseguito un esperimento in cui potrebbero essere un utile elemento risolutivo. <br />
Come descritto nel capitolo {{I|Analisi qualitativa}}, una reazione chimica -quando avviene- può manifestarsi in diversi modi: cambiamento di colore dalla sostanza in esame, evoluzione di un gas o comparsa di un precipitato, sviluppo o assorbimento di calore ecc. La prima cosa da tenere a mente, quando si esegue un esperimento, è che queste manifestazioni possono essere tanto piccole da non venire percepite dallo sperimentatore. Per questo, una volta che si prova una reazione completamente sconosciuta, vanno variati elementi come la concentrazione o la quantità dei reagenti: di solito più materiale si usa (e maggiore è la sua concentrazione) più si amplifica l'effetto osservato. La cosa non è sempre vera<ref>Si pensi ad esempio alla reazione fra Al<sup>3+</sup> ed OH<sup>-</sup>. Se si vuole verificare che in una soluzione è sciolto Al<sup>3+</sup> andrà aggiunta NaOH<sub>(aq)</sub> goccia a goccia fino a veder comparire un precipitato bianco. Visto ciò che è stato detto prima, se dopo le prime aggiunte di NaOH il precipitato è appena visibile, aggiungendo altra base dovrebbe aumentare la quantità di alluminio che precipita. Ma se questo è molto diluito, aggiungendo altra NaOH la nebbiolina di Al(OH)<sub>3 (s)</sub> svanirà invece che aumentare, perché l'alluminio si ridiscioglie trasformandosi in [Al(OH)<sub>4</sub>]<sup>-</sup></ref>; spesso i fenomeni chimici non sono lineari, cioè che man mano che vado avanti nella mia reazione i prodotti aumentano sempre del doppio, del triplo ecc. ma può capitare di imbattersi in reazioni "a curva", che per un certo periodo aumentano e poi man mano che vado avanti ridiscendono; oppure esponenziali, logaritmiche, oscillanti ecc. In sunto, è sempre meglio fare ''tante prove'', cambiando di volta in volta una o più variabili, per avere un'idea precisa della reazione che si sta eseguendo o delle proprietà della sostanza che si sta studiando.<br />
Detto questo è facile capire che lo studio di un fenomeno chimico ci obbliga a lavorare con un gran numero di dati. Questi andranno quindi riportati in un quaderno o su una lavagna, ed andranno considerati riportati i seguenti dati: data e ora, temperatura, pressione cui si lavorava, presenza di aria (ossigeno) o acqua (umidità) nei reagenti oltre ai fenomeni osservati, quali: variazioni di temperatura, di colore della soluzione, di comparsa di un precipitato o di effervescenza e odore.
 
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Un'altro fattore molto importante è la gestione del disordine. Come riportato nel capitolo {{I|La psicologia del chimico}}, il disordine è un fattore ''positivo'' nella ricerca di idee e ispirazioni. Come dice [[w:Edward De Bono|De Bono]]:
Come descritto nel capitolo {{I|Analisi qualitativa}}, una reazione chimica -quando avviene- può manifestarsi in diversi modi: cambiamento di colore dalla sostanza in esame, evoluzione di un gas o comparsa di un precipitato, sviluppo o assorbimento di calore ecc. La prima cosa da tenere a mente, quando si esegue un esperimento, è che queste manifestazioni possono essere tanto piccole da non venire percepite dallo sperimentatore. Per questo, una volta che si prova una reazione completamente sconosciuta, vanno variati elementi come la concentrazione o la quantità dei reagenti: di solito più materiale si usa (e maggiore è la sua concentrazione) più si amplifica l'effetto osservato. La cosa non è sempre vera<ref>Si pensi ad esempio alla reazione fra Al<sup>3+</sup> ed OH<sup>-</sup>. Se si vuole verificare che in una soluzione è sciolto Al<sup>3+</sup> andrà aggiunta NaOH<sub>(aq)</sub> goccia a goccia fino a veder comparire un precipitato bianco. Visto ciò che è stato detto prima, se dopo le prime aggiunte di NaOH il precipitato è appena visibile, aggiungendo altra base dovrebbe aumentare la quantità di alluminio che precipita. Ma se questo è molto diluito, aggiungendo altra NaOH la nebbiolina di Al(OH)<sub>3 (s)</sub> svanirà invece che aumentare, perché l'alluminio si ridiscioglie trasformandosi in [Al(OH)<sub>4</sub>]<sup>-</sup></ref>; spesso i fenomeni chimici non sono lineari, cioè che man mano che vado avanti nella mia reazione i prodotti aumentano sempre del doppio, del triplo ecc. ma può capitare di imbattersi in reazioni "a curva", che per un certo periodo aumentano e poi man mano che vado avanti ridiscendono; oppure esponenziali, logaritmiche, oscillanti ecc. In sunto, è sempre meglio fare ''tante prove'', cambiando di volta in volta una o più variabili, per avere un'idea precisa della reazione che si sta eseguendo o delle proprietà della sostanza che si sta studiando.<br />
Detto questo è facile capire che lo studio di un fenomeno chimico ci obbliga a lavorare con un gran numero di dati. Questi andranno quindi riportati in un quaderno o su una lavagna, ed andranno consideraticonsiderate riportati ile seguenti dativariabili: data e ora, temperatura, pressione cui si lavorava, presenza di aria (ossigeno) o acquaumidità (umiditàacqua) nei reagenti oltre ai fenomeni osservati, quali: variazioni di temperatura, di colore della soluzione, di comparsa di un precipitato o di effervescenza e, odore, forma cristallina ecc. Ognuno di questi fattori potrebbe essere utile per spiegare l'andamento della reazione studiata.
 
Un'altro fattore molto importante mentre si svolgono ricerche pratiche è la gestione del disordine. Come riportato nel capitolo {{I|La psicologia del chimico}}, il disordine è un fattore ''positivo'' nella ricerca di idee e ispirazioni. Come dice [[w:Edward De Bono|De Bono]]:
 
{{Q|Il caos è una fonte di idee infinite|''Il pensiero Laterale''}}
 
Mantenere l'ambiente di reazione in uno stato di ''non completo controllo'' permette di far intervenire molti elementi nella reazione che si sta studiando.
Mantenere l'ambiente di reazione o il laboratorio in uno stato di non completo controllo permette di far intervenire molti elementi nella reazione che si sta studiando. Questo può essere un fattore sia positivo che negativo; se la reazione che stiamo studiando desse numerose volte risultati inaspettati non trarremo nessuna conclusione ed occorrerà molto tempo e molte prove per dare una spiegazione ad ogni fenomeno. Per contro, una reazione imprevista è un'intrigante enigma che, una volta risolto, fa imparare molte cose (la maggior parte apprese durante le ricerche sui libri) o meglio ancora fa scoprire qualcosa di utile in un altro ambito della chimica.<ref>Un tipico esempio è quello della scoperta dell'elettricità animale da parte di Luigi Galvani: mentre stava sezionando una rana morta chiese al suo assistente di portargli uno strumento, il quale si trovava vicino ad un generatore elettrostatico. Quando lo scalpello (che aveva assorbito dell'elettricità statica) entrò in contatto con i nervi della gamba della rana, questa si agitò come se fosse viva. Quel fenomeno portò Galvani, ed in seguito Alessandro Volta a compiere altre scoperte fra cui la bioelettricità e la pila elettrica. Questo per aver lasciato gli elementi dell'ambiente influire sugli esperimenti compiuti.</ref><br />
 
Aumentando il numero di esperimenti e di dati raccolti ci si avvicina sempre più alla spiegazione esaustiva dei fenomeni osservati. È quindi possibile spiegare virtualmente qualsiasi esperimento raccogliendo sempre più informazioni ed esperienze. Questo è il motivo per cui vanno raccolte tutti i fenomeni notati in una reazione, anche quelli apparentemente meno rilevanti, e lavorare alacremente alla ricerca di informazioni sui libri e sul web.<br />
Mantenere l'ambiente di reazione o il laboratorio in uno stato di non completo controllo permette di far intervenire molti elementi nella reazione che si sta studiando. Questo può essere un fattore sia positivo che negativo; se la reazione che stiamo studiando desse numerose volte risultati inaspettati non trarremo nessuna conclusione ed occorrerà molto tempo e molte prove per dare una spiegazione ad ogni fenomeno.; Perper contro, una reazione imprevista è un'intrigante enigma che, una volta risolto, fa imparare molte cose (la maggior parte apprese durante le ricerche sui libriteoriche) oe meglioin molti ancoracasi fa scoprire qualcosa di utile inper un'altra altroesperienza ambitodi della chimicalaboratorio.<ref>Un tipico esempio è quello della scoperta dell'elettricità animale da parte di Luigi Galvani: mentre stava sezionando una rana morta chiese al suo assistente di portargli uno strumento, il quale si trovava vicino ad un generatore elettrostatico. Quando lo scalpello (che aveva assorbito dell'elettricità statica) entrò in contatto con i nervi della gamba della rana, questa si agitò come se fosse viva. Quel fenomeno portò Galvani, ed in seguito Alessandro Volta a compiere altre scoperte fra cui la bioelettricità e la pila elettrica. Questo per aver lasciato gli elementi dell'ambiente influire sugli esperimenti compiuti.</ref><br />
Va tenuto presente però che, proprio per il fatto di essere un ''caos'', il disordine va gestito in modo da essere in grado di notare e annotare ogni indizio prodotto dal caso. Per questo i contenitori vanno etichettati e tenuti in un contenitore in cui possono essere osservati e manipolati. Va inoltre ricordato di mettere davanti all'incertezza dei risultati di un esperimento la certezza di non creare danni: le sostanze pericolose vanno tenute confinate in uno spazio noto ed in un contenitore ermetico, ed il laboratorio deve mantenere un livello di ordine sufficientemente alto da permettere di lavorare senza intralci o pericoli.
Aumentando il numero di esperimenti e di dati raccolti ci si avvicina sempre più allaad una spiegazione esaustiva dei fenomeni osservati. È quindi possibile spiegare virtualmente qualsiasi esperimento raccogliendo sempre più informazioni ed esperienze. Questo è il motivo per cui vanno raccolteriportati tutti i fenomeni notati inosservando una reazione, anche quelli apparentemente meno rilevanti, e lavorare alacremente alla ricerca di informazioninozioni teoriche sui libri e sul web.<br />
Va tenuto presente però che, proprio per il fatto di essere un ''caos'', il disordine va gestito in modo da poter essere in grado di notare e annotare ogni indizio prodottovenuto dal caso. Per questo i contenitori vanno etichettati e tenuti in un contenitore in cui possono essere osservati, ed i dati vanno almeno segnati momentaneamente sulla lavagna. Un altro dato utile è segnarsi le quantità di reagenti usati anche durante i test qualitativi, per avere almeno una vaga idea delle quantità di reagenti impiegate.<ref>In accordo con ciò che è stato detto prima: concentrazione, quantità e manipolatirapporto stechiometrico dei reagenti possono accentuare i cambiamenti osservabili o cambiare i prodotti di reazione.</ref> Va inoltre ricordato di mettere davanti all'incertezza deidel risultati di un esperimentocaso la certezza di non crearemettersi danniin pericolo: si parte sempre con piccole dosi di reagenti e a basse temperature, le sostanze pericolose vanno tenute confinate in uno spazio noto ed in un contenitore ermetico, ed il laboratorio deve mantenere un livello di ordine sufficientemente alto da permettere di lavorare senza intralci o pericoli e la vetreria non utilizzata va mentenuta pulita.
 
==Informarsi sui rischi==