Legami chimici

Materie:	Appunti
Categoria:	Chimica
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Data:	24.04.2007
Numero di pagine:	5
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Alunno: Boiani Jacopo
Classe: 2°F
Data: 13-03-07
Titolo: Legami tra le molecole
Obbiettivo 1:
cercare di capire quali siano i legami che esistono tra queste molecole (acqua, acetone, alcol etilico ed esano) attraverso la dimostrazione della loro polarità o meno.
Teoria:
Tutte sostane sono formate da molecole e per questo chiamate sostanze molecolari. Queste sono aggregati stabili di atomi legati tra loro da legami chimici. Ci sono molecole formate da due soli atomi e ci sono anche molecole costituite da migliaia di atomi. In ogni caso le molecole sono particelle elettricamente neutre, nel senso che all’interno di qualsiasi molecola la carica positiva totale è esattamente uguale alla carica negativa. Definiamo forze inter-molecolari le forze elettriche con cui si attraggono reciprocamente le molecole. Quest’ultima proprietà dipende da due caratteristiche delle molecole: la forma geometrica, cioè la disposizione relativa degli atomi, e la distribuzione della carica elettrica, cioè la posizione relativa degli elettroni negativi e dei nuclei positivi.
In generale le molecole in cui la distribuzione delle cariche elettriche è simmetrica si chiamano molecole apolari. Le sostanze costituite da questo tipo di molecole sono chiamate sostanze apolari.
Invece, le molecole che, a causa di una distribuzione asimmetrica della carica elettrica, presentano al loro interno due distinte polarità sono chiamate molecole polari. Le sostanze di questo tipo sono chiamate sostanze polari .
Strumenti:
- 4 burette
- 4 becker
- sostegni per burette
- bacchetta (qualsiasi materiale)
- panno
Elementi:
- Esano CH3(CH2)4CH3
- Acqua H2O
- Alcol etilico C2H6O
- Acetone C3H6O
Svolgimento:
il Prof ha posto nelle diverse burette le rispettive sostanze contenute precedentemente nei matracci. Al di sotto della buretta è stato messo un becher, in modo tale da contenere il liquido che fuoriusciva. Successivamente il Prof ha strofinato la bacchetta di plastica con la lana e velocemente ha aperto il rubinetto della buretta e ha lasciato scorrere il liquido. Ha posto la bacchetta vicino al liquido notando che alcune sostanze scendevano deviate rispetto alla verticale, altre no.
Conclusioni:
l’acqua viene deviata dalla bacchetta perché è una molecola che contiene due dipoli, formati dall’atomo di ossigeno con gli atomi di idrogeno, questi dipoli non si annullano, poiché la disposizione dei legami covalenti non è di 180° ma di 104°.
l’acetone viene deviato dalla bacchetta perché è una molecola che contiene otto dipoli, che non si annullano in base alla struttura della molecola, formati dall’atomo di carbonio con 2 gruppi di CH3 e un doppio legame con l’ossigeno
l’alcol etilico viene deviato dalla bacchetta perché è una molecola che contiene otto dipoli, che non si annullano in base alla struttura della molecola, formati dal carbonio con il gruppo CH3 e uno con il gruppo OH
l’esano non è stato attratto dalla bacchetta perché pur avendo14 dipoli, la posizione dei legami C-H determina una risultante nulla del dipolo
Obbiettivo 2: prove comparative di miscibilità
Strumenti:
- 6 provette
- 4 burette
- 4 becker
- sostegni per burette
Elementi:
- Esano CH3(CH2)4CH3
- Acqua H2O
- Alcol etilico C2H6O
- Acetone C3H6O
Principi teorici:
Solventi e soluti possono essere classificati come polari e non polari o apolari. La polarità può essere misurata come la costante dielettrica o il momento del dipolo di un composto. La polarità di un solvente determina che tipo di composti si è in grado di sciogliere e con che altri solventi e/o liquidi si può miscelare. Di norma, solventi polari sciolgono meglio composti polari e solventi non polari sciolgono meglio composti non polari. Composti fortemente polari come i sali inorganici o gli zuccheri si sciolgono solo in solventi molto polari come l'acqua, mentre composti fortemente apolari come gli olii o le cere si sciolgono solo in solventi organici estremamente apolari, come l'esano. Similmente, acqua e esano (o aceto e olio extravergine d'oliva) non sono miscibili l'una con l'altro e si separeranno velocemente in due livelli, anche dopo una bella mescolata.
Fasi:
Come prima cosa abbiamo riempito le 4 burette con, acqua, esano, alcol etilico e acetone. Successivamente abbiamo preso una provette e l’abbiamo posta, sotto la buretta contenente acqua e ne abbiamo riempito metà provetta, quindi, l’abbiamo posta sotto la buretta contenente esano facendone scendere ¼ di provetta, abbiamo agitato per provocare la miscibilità. Abbiamo poi fatto la stessa cosa con acqua e alcol etilico e acetone.
Ad ogni miscuglio abbiamo annotato il grado di miscibilità della soluzione e le caratteristiche macroscopiche della miscela, che abbiamo annotato in una tabella a doppia entrata.
Miscibilità:
Acqua
Acetone
Esano
Alcol etilico
Acqua
Si
No
Si
Acetone
Si
Si
Si
Esano
No
Si
No
Alcol etilico
Si
Si
No
Temperatura di reazione:
- Ed (endotermica)
- Es (esotermica)
Acqua
Acetone
Esano
Alcol etilico
Acqua
Ed
Ed
Acetone
Ed
Ed
Esano
Ed
Ed
Alcol etilico
Ed
Ed
Obbiettivo 3: verifica della solubilità di alcuni composti solidi in solventi precedentemente considerati.
Strumenti:
- 12 provette
- 4 burette
- 4 becker
- sostegni per burette
Composti liquidi:
- Esano CH3(CH2)4CH3
- Acqua H2O
- Alcol etilico C2H6O
- Acetone C3H6O
Composti solidi:
- Cloruro di sodio NaCl
- Acido citrico C6H8O7
- Acido ossalico (COOH)2
- Saccarosio C12H22O11
Fasi:
Come prima cosa abbiamo prelevato dal bancone porta provette, 12 provette che ci serviranno per l’esperimento.
Preparate le 4 burette con dentro i composti liquidi, abbiamo:
- prelevato una provetta, dove abbiamo inserito, dell’esano e del cloruro di sodio, e abbiamo verificato se il cloruro di sodio si scioglieva . Il risultato è stato che il cloruro di sodio non si è sciolto nell’esano, perché l’esano è una molecola apolare e il cloruro di sodio è una molecola fortemente polare.
Abbiamo ripetuto lo stesso procedimento con tutti gli altri elementi i risultati sono stati inseriti in una tabella:
Cloruro di sodio NaCl
Acido citrico C6H8O7
Acido ossalico (COOH)2
Saccarosio C12H22O11
Acqua H2O
Solubile
Solubile
Solubile
Solubile
Acetone C3H6O
Non solubile
Non solubile
Solubile
Non solubile
Alcol etilico C2H6O
Poco solubile
Non solubile
Poco solubile
Non solubile
Esano CH3(CH2)4CH3
Non solubile
Non solubile
Non solubile
Non solubile

Conclusioni:
Acqua /Cloruro di sodio:
il cloruro di sodio si scioglie nell’acqua perché entrambe le molecole sono fortemente polari
Acetone / Cloruro di sodio:
il cloruro di sodio non si scioglie perché ha la necessità di un solvente polare, e l’acetone non lo è.
Alcol etilico / Cloruro di sodio:
in questo caso, il cloruro di sodio si scioglie parzialmente nell’alcol etilico, a causa della presenza del gruppo alcolico.
Acqua / Acido citrico:
l’acido citrico, si scioglie nell’acqua perché è una sostanza polare.
Acetone / Acido citrico:
in questo caso, l’acetone non scioglie l’acido citrico perché è una sostanza apolare.
Alcol etilico / Acido citrico:
in questo caso l’acido citrico non si scioglie nell’alcol etilico, perché si comporta come molecola apolare.
Esano /Acido citrico:
l’acido citrico, non si scioglie perché l’esano è altamente apolare.
Acqua / Acido ossalico:
entrambe le molecole sono polari.
Acetone / Acido ossalico:
teoricamente, l’acido ossalico non si scioglie in acetone, tuttavia nel nostro esperimento si è sciolto.
Alcol etilico / Acido ossalico:
l’acido ossalico si scioglie in modo parziale per la presenza del gruppo alcolico.
Esano / Acido ossalico:
l’acido ossalico non si scioglie nell’esano perché è apolare.
Acqua / Saccarosio:
sono due molecole polari.
Il saccarosio nell’alcol etilico, nell’esano e nell’acetone, non si scioglie, perché è altamente polare e i solventi sono apolari.