Chimica per il liceo/Il laboratorio di chimica: differenze tra le versioni
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Il primo termometro fu realizzato da Galileo Galilei nel 1607, seguì quello costruito da Daniel Gabriel Fahrenheit nel 1709 ad alcol a cui seguì quello a mercurio nel 1725. Nel 1742 Anders Celsius propose l'introduzione della scala centigrada attualmente in uso,basata sugli stadi dell’ acqua. I termometri basano il loro funzionamento fisico sull'uso di una qualche grandezza fisica che varia con la temperatura che tipicamente può essere:
▲⦁ la dilatazione termica di una sostanza liquida, gassosa o solida;
▲⦁ la resistenza elettrica di un materiale;
▲⦁ altre grandezze fisiche e dinamiche
'''Tipi di termometro:'''
▲⦁ a mercurio: la variazione di temperatura modifica il volume del mercurio
▲⦁ a gas:misura la temperatura attraverso la variazione di volume o di pressione di un gas contenuto. I termometri a gas sono molto precisi.
▲⦁ digitale: usufruisce dei sensori elettrici per il calcolo della temperatura
'''Il Tempo'''
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Il tempo è la dimensione nella quale si concepisce e si misura il trascorrere degli eventi. Esso induce la distinzione tra passato, presente e futuro.La percezione del "tempo" è la presa di coscienza che la realtà di cui siamo parte si è materialmente modificata.
'''Il Cronometro'''
* Un cronometro è uno strumento che misura il tempo progettato per avere elevata accuratezza e precisione.
▲⦁ L'unità di misura è il secondo e la sua sensibilità è di solito il millesimo di secondo
Il cronometro viene utilizzato soprattutto nell’ambito sportivo. I cronometri sportivi sono progettati in genere per misurare il tempo a partire da un istante zero corrispondente all'inizio della gara. L'avvio e l'arresto del cronometro possono essere effettuati manualmente agendo su pulsanti oppure automaticamente. Quest'ultima soluzione, che elimina il ritardo umano, è indispensabile nelle gare di velocità, dove la vittoria o il superamento di un record sono a volte determinati dai centesimi di secondo.
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Ha la base sferica ed il collo cilindrico, ed esistono palloni a più colli comunemente da due o da tre. I più comuni sono in vetro chiaro e sono graduati. Le dimensioni, sia del collo che della base, possono variare. Il collo ha un diametro che va da 1 cm fino a 3 cm. La base può contenere da pochi ml fino a diversi litri.
== Strumenti per misurare i volumi ==
=== Cilindro graduato ===
Il cilindro graduato è uno strumento per le misure di volume (generalmente di liquidi, ma può essere utilizzato anche per sabbie, farine, ecc.) usato da chimici e biologi in diverse attività di laboratorio.
Si tratta di un tubo con un'estremità chiusa dotata di supporto e l'altra aperta con un piccolo beccuccio per facilitare le operazioni di travaso. Tutti i cilindri graduati indicano (generalmente alla loro base) l'unità di misura utilizzata. Lungo il tubo vi sono delle tacche numerate. Il volume del liquido in esso contenuto è pari alla quantità indicata a fianco dell'ultima tacca raggiunta dal liquido stesso. Cosicché, se ad esempio il liquido raggiunge la tacca contrassegnata con 7 in un cilindro indicante come unità di misura cL, avremo che il volume relativo è pari a 7 centilitri, ovvero 7 centesimi di litro.
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Ne esistono anche varianti incamiciate, nella cui camicia far scorrere liquidi (generalmente acqua) a temperatura controllata, per poter effettuare misure di densità tramite densimetro a temperature esattamente
=== Becher ===
▲ becher è un diffuso strumento in vetro utilizzato nei laboratori chimici generalmente come recipiente.
È generalmente di vetro o di vetro borosilicato che permette l'utilizzo a temperature elevate. Sono diffusi anche becher in materie plastiche come il polipropilene o il polimetilpentene. È di forma cilindrica con un beccuccio, di varia capacità e generalmente si trova tarato o graduato, anche se, a causa del diametro piuttosto grande, le graduazioni vengono utilizzate solo a scopo indicativo.
Serve soprattutto a raccogliere liquidi, sciogliere sostanze e creare soluzioni.
Il nome becher deriva dal termine tedesco Becher che indica un contenitore cilindrico.▼
▲Il nome becher deriva dal termine tedesco Becher che indica un contenitore cilindrico.
=== Pallone ===
Il pallone è un recipiente utilizzato in chimica per la distillazione e come contenitore in cui eseguire reazioni. Viene anche utilizzato in laboratorio per raccogliere sostanze allo stato gassoso, grazie alla sua forma che meglio sopporta la pressione.
Ha la base sferica ed il collo cilindrico, ed esistono palloni a più colli,comunemente da due o da tre. I più comuni sono in vetro chiaro e sono graduati. Le dimensioni, sia del collo che della base, possono variare. Il collo ha un diametro che va da 1 cm fino a 3 cm. La base può contenere da pochi ml fino a diversi litri.
=== Matraccio ===
Il matraccio è un contenitore, generalmente di vetro, di forma sferica oppure conica e fondo piano, di diversa capacità, usato nelle operazioni di chimica. Il matraccio tronco-conico è noto anche con il nome di beuta. Essi possono essere anche tarati, cioè contenere ad una data temperatura un volume determinato di liquido.
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Sono tarati per "riempimento" e generalmente, oltre al volume di taratura, vengono indicate sul matraccio la tolleranza di misura del volume (accuratezza, osensibilità) e la temperatura alla quale la taratura è stata effettuata (normalmente 20°C).
Per portare a volume la soluzione in un matraccio occorre riempirlo fino a quando il menisco inferiore della soluzione di riempimento diventa tangente alla tacca di misura tracciata sul collo del matraccio stesso.
=== Beuta ===
La forma e il collo stretto permettono di agitarne il contenuto senza spanderlo, caratteristica che la rende di uso ottimale nell'ambito delle titolazioni .In microbiologia sono utilizzate nella produzione di colture microbiche. Le beute possono essere comodamente tappate utilizzando una pellicola o un tappo di gomma▼
Generalmente è prodotta in vetro chiaro, ma ne esistono anche in vetro scuro o materiale plastico. Le beute in vetro Pyrex possono essere poste a riscaldare in contatto con la fiamma di un becco Bunsen, utilizzando un treppiede. ▼
=== Buretta ===
▲La forma e il collo stretto permettono di agitarne il contenuto senza spanderlo, caratteristica che la rende di uso ottimale nell'ambito delle titolazioni .In microbiologia sono utilizzate nella produzione di colture microbiche. Le beute possono essere comodamente tappate utilizzando una pellicola o un tappo di gomma
▲Generalmente è prodotta in vetro chiaro, ma ne esistono anche in vetro scuro o materiale plastico. Le beute in vetro Pyrex possono essere poste a riscaldare in contatto con la fiamma di un becco Bunsen, utilizzando un treppiede.
La buretta è uno strumento di misura utilizzato nei laboratori chimici per il dosaggio accurato di volumi dei liquidi.Viene utilizzata di solito nelle titolazioni ed in prove sperimentali, nelle quali sia necessario dosare un liquido.
È formata da un tubo di vetro graduato ,ad una estremità è presente un'apertura dall'altra un rubinetto. Da una parte è presente la gradazione.Le burette sono classificate per accuratezza: una buretta di classe A è accurata fino ad 1/20 di millilitro (±0,05 mL), mentre una di classe B è accurata fino al 1/10 di millilitro.▼
▲È formata da un tubo di vetro graduato ,ad una estremità è presente un'apertura dall'altra un rubinetto. Da una parte è presente la gradazione.Le burette sono classificate per accuratezza: una buretta di classe A è accurata fino ad 1/20 di millilitro (±0,05 mL), mentre una di classe B è accurata fino al 1/10 di millilitro
La buretta viene "avvinata" con la soluzione che si andrà ad immettere nella buretta. Si procede poi con il riempimento, caricando la buretta dall'alto, spesso tenendola inclinata per far scorrere il liquido in modo che non si catturino bolle d'aria al suo interno. Nel restringimento in fondo alla buretta possono formarsi bolle d'aria che è necessario eliminare.si procede quindi all'azzeramento della buretta.▼
▲La buretta viene avvinata con la soluzione che si andrà ad immettere nella buretta. Si procede poi con il riempimento, caricando la buretta dall'alto, spesso tenendola inclinata per far scorrere il liquido in modo che non si catturino bolle d'aria al suo interno. Nel restringimento in fondo alla buretta possono formarsi bolle d'aria che è necessario eliminare.si procede quindi all'azzeramento della buretta.
Deve poi essere posizionata in verticale e fissata con l'apposito sostegno. Agendo sul rubinetto si eroga un volume di liquido esattamente misurato. Questo deve essere azionato con la mano sinistra mentre con la destra si maneggia il contenitore che riceve il liquido, sostenendolo e facendolo oscillare per facilitare il mescolamento.
Dopo ogni utilizzo deve essere lavata accuratamente e fatta asciugare per bene, smontando il rubinetto se necessari.
▲ Pipette graduate
La pipetta è uno strumento da laboratorio mediante il quale è possibile prelevare quantità definite o non definite di un liquido. Ne esistono di varie forme e dimensioni e possono essere in materiale plastico o in vetro
Le pipette graduate, presentano una scala graduata che permette di misurare la quantità esatta di liquido prelevato. Nella misura è prevista dal costruttore una tolleranza, o errore sistematico, che ne inficia la precisione e che è funzione di vari fattori, come il grado di precisione della scala graduata, la capienza della pipetta, la tipologia di materiale usato. La lettura della misura sulla scala graduata va inoltre incontro ad un errore dovuto alla precisione dell'operatore, sebbene siano state convenzionalmente adottate delle convenzionali modalità di lettura della scala (la cosiddetta lettura del menisco). Le pipette classiche di vetro esistono principalmente di 3 tipi: graduata come quella nella foto, tarata a scolamento e tarata a 2 tacche. Le pipette tarate non presentano la graduazione, ma solo l'indicazione della portata massima: sono del tipo "a scolamento" se il volume (portata) è compreso tra la tacca e la punta, sono del tipo tarata "a due tacche" se il volume (portata) è compresa tra la tacca e una seconda tacca a 1-2 cm dalla punta.
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In biologia cellulare vengono utilizzate delle pipette automatiche per volumi di liquido molto piccoli dell'ordine del microlitro( μL), chiamate appunto micropipette
== Temperatura e tempo ==
▲La temperatura:
▲la temperatura è una proprietà fisica intensiva,definibile per mezzo di una grandezza fisica scalare (ovvero non dotata di direzione e verso), che indica lo stato termico di un sistema.
▲Termometro:
Il primo termometro fu realizzato da Galileo Galilei nel 1607, seguì quello costruito da Daniel Gabriel Fahrenheit nel 1709 ad alcol a cui seguì quello a mercurio nel 1725. Nel 1742 Anders Celsius propose l'introduzione della scala centigrada attualmente in uso,basata sugli stadi dell’ acqua. I termometri basano il loro funzionamento fisico sull'uso di una qualche grandezza fisica che varia con la temperatura che tipicamente può essere:
la dilatazione termica di una sostanza liquida, gassosa o solida;
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a mercurio: la variazione di temperatura modifica il volume del mercurio
a gas:misura la temperatura attraverso la variazione di volume o di pressione di un gas contenuto. I termometri a gas sono molto precisi.
digitale: usufruisce dei sensori elettrici per il calcolo della temperatura.
=== Il tempo ===
Il tempo è la dimensione nella quale si concepisce e si misura il trascorrere degli eventi. Esso induce la distinzione tra passato, presente e futuro.La percezione del "tempo" è la presa di coscienza che la realtà di cui siamo parte si è materialmente modificata.
==== Il Cronometro ====▼
▲Il Cronometro
Un cronometro è uno strumento che misura il tempo progettato per avere elevata accuratezza e precisione.
Ha due pulsanti principali: uno per far partire il tempo e uno per stopparlo e resettarlo
L'unità di misura è il secondo e la sua sensibilità è di solito il millesimo di secondo
Il cronometro viene utilizzato soprattutto nell’ambito sportivo. I cronometri sportivi sono progettati in genere per misurare il tempo a partire da un istante zero corrispondente all'inizio della gara. L'avvio e l'arresto del cronometro possono essere effettuati manualmente agendo su pulsanti oppure automaticamente. Quest'ultima soluzione, che elimina il ritardo umano, è indispensabile nelle gare di velocità, dove la vittoria o il superamento di un record sono a volte determinati dai centesimi di secondo.
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