SCIENZE Prof.ssa F.Marchini Realizzato da: • Paolo Ronca • Antonio Belmonte • Danilo Spadoni “ I quattro elementi ” ACQUA ARIA FUOCO TERRA Acqua Composto chimico formato da un atomo di idrogeno e due atomi di ossigeno che si combinano per dar luogo ad una sostanza che, in natura, si trova allo stato solido, liquido e aeriforme. Ci sono diversi tipi di acqua: potabile; marina; dolce. L’acqua è un liquido inodore,insapore e incolore in piccole quantità, di tinta verdeazzurra, per via dell’assorbimento della luce, in massa. L’acqua si ghiaccia a temperature inferiori agli 0 gradi centigradi e bolle a 100 gradi centigradi ESPERIMENTO Per realizzare questo esperimento ci servono: Una pentola di piccole dimensioni a bordi alti e deve contenere circa mezzo litro d’acqua; Acqua; Sale da cucina; Un cucchiaino e poi un uovo. Successivamente versare mezzo litro d’acqua e lasciare cadere dentro un uovo. Osservare a che livello si trova l’uovo. Ora sciogliere due cucchiaini di sale nell’acqua e osservare nuovamente a che livello si trova l’uovo. Ripetere ancora l’osservazione dopo aver sciolto altri 3 cucchiaini di sale. Il fenomeno è causato dalla presenza di sale nell’acqua che, come nel mare permette agli oggetti, in questo caso un uovo, di galleggiare. ARIA Miscela gassosa composta prevalentemente di azoto, ossigeno, argon e una piccola percentuale di gas nobili. Circonda la Terra costituendo l’ atmosfera ed è indispensabile per la vita animale e vegetale. L’ aria si può trovare anche in forma: compressa; liquida. La composizione dell’ aria non è costante alle varie altezze. Ha peso molecolare medio 28.96; peso specifico (a 0 gradi centigradi e 760mm di pressione) 1.297 kg/m3; temperatura critica 140.6° centigradi. Nell’ atmosfera si ha un ciclo dell’ azoto e un ciclo dell’ ossigeno per cui dopo essere stati utilizzati vengono restituiti all’ atmosfera. ESPERIMENTO Per eseguire questo esperimento ci servono: un bicchiere di vetro; una bevanda molto fredda; un panno asciutto. Successivamente asciugare col panno l’interno e l’ esterno del bicchiere. Versare nel bicchiere la bibita gelata. Si osserva sulle pareti del bicchiere appannamento. Il fenomeno osservato, è dato dalla presenza del vapore acqueo nell’aria. FUOCO Il fuoco è una reazione chimica che comporta una serie di emissioni che possono essere tossiche ed a volte letali. La reazione avviene quando si combinano i seguenti componenti: Combustibile+comburente+ temperatura di accensione = FUOCO COMBUSTIBILE: sostanza capace, di bruciare combinato con l’ossigeno e di fornire energia termica. COMBUSTIONE: è tanto migliore quanto è migliore la mescolanza con l’aria. COMBURENTE: è la sostanza che mantiene la combustione: ossigeno e aria. TEMPERATURA D’ ACCENSIONE: è la temperatura alla quale il combustibile prende fuoco. Il fuoco, trattandosi di una reazione chimica, con la sottrazione di uno dei componenti si blocca. La reazione chimica detta appunto “fuoco” è una reazione di ossidazione che produce: gas; calore; luce; braci e cenere. CONTROLLARE IL FUOCO Controllare il fuoco allo scopo di produrre luce e calore è stata una delle prime grandi conoscenze apprese dall’uomo. L’abilità del fuoco di generare luce e calore ha reso possibile migrazioni verso climi più freddi e ha dato agli uomini la possibilità di cuocere i cibi. Il fuoco rese presto possibile la metallurgia. L’archeologia indica che gli antenati dei moderni uomini come l’ Homo erectus sembrerebbe aver imparato a controllare il fuoco circa 790.000 anni fa. ESPERIMENTO Per eseguire questo esperimento ci servono: Due pentolini identici da 1,5 litri; Un misurino per liquidi o un cilindro graduato; Acqua; Due fornelli identici; Cronometro; Termometro Porre su un fornello un pentolino con mezzo litro di acqua e sul secondo porre l’altro pentolino contenente però un litro di acqua. Tenere accesi i due fornelli per lo stesso tempo e la stessa intensità di fiamma. Dopo qualche minuto si misura la temperatura. La temperatura dell’acqua nei due pentolini non è uguale perché nel recipiente con meno acqua la temperatura è maggiore. Questo succede perché il calore, nel recipiente più piccolo, è distribuito tra un minor numero di particelle. LA TERRA Ben 6370 km separano i nostri piedi dal centro della Terra, ma anche le più potenti trivelle non si sono spinte oltre i primi 11 Km. E solo l’ultima parte di questa, profonda da pochi cm a qualche decina di m. che noi “utilizziamo”, cioè il suolo. Ma che cosa c’è allora nella terra? La prima distinzione si fa tra suoli organici e minerali. I primi sono composti da sostanze d’origine vegetale e animale, come nel caso delle torbiere. I secondi, che sono la maggioranza, derivano dalle rocce e contengono il 10% di sostanze organiche. ESPERIMENTO Per eseguire questo esperimento servono: una manciata di terreno; un contenitore in pirex con coperchio; un fornello. Versare il terreno nel contenitore di pirex e appoggia il coperchio. Mettere il contenitore su un fornello a fuoco moderato. Dopo circa 15 min. osserva la base del coperchio e le pareti del contenitore. Sul coperchio si noteranno delle goccioline d’acqua generate per l’evaporazione dell’acqua presente nella terra. FINE DEL LAVORO