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Copyright ©
Editore Mannarino Franco
Contrada S. Chiara, 4 25122 Brescia
http://www.editoremannarino.it
Prima edizione Novembre 2013
aggiornamenti:
2014
2015
2016
2017
2018
2019
1
2
3
4
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6
2020
7
2021
2022
8
9
Libro digitale Esperienze per il laboratorio di chimica © Editore Mannarino
Il manuale Esperienze per il laboratorio di chimica edizione digitale
è stata curata da: Franco Mannarino
- Progetto grafico: Franco Mannarino
- Rilettura del testo: Franco Mannarino, Bruno Gribaudi, Mauro Corradi
- Illustrazioni © : Franco Mannarino
- Videoimpaginazione: Fabrizio Caruso
Hanno collaborato: il prof. Bruno Gribaudi docente di chimica per le esperienze sulla densità dei
gas, la legge di Graham, densità e concentrazione di soluzioni, velocità di reazione, acidità del latte.
Il prof. Carmelo Pescatore docente di chimica per le esperienze sulla Pila Daniell, durezza
dell’acqua, idrolisi, titolazione potenziometrica, trasformazioni chimiche. Gianpiero Albano per la
rielaborazione grafica.
Ringraziamenti: alla professoressa Alessandra Mombelli, alla professoressa Maria Teresa
Campagna e al prof. Ezio Mammoliti per la revisione e l’integrazione di alcuni argomenti; agli
alunni delle classi prime e seconde dell’Istituto superiore “C. Marzoli”, sezione ITIS di Palazzolo
sull’Oglio Brescia, e dell’I.T.I.S “Cossali “ di Orzinuovi, Brescia per alcune riprese fotografiche
Questo libro rappresenta una prima esperienza sia per l’editore che per l’autore, considerato che la
realizzazione di un testo richiede particolare attenzione nei controlli ed è molto difficile evitare completamente
errori e imprecisioni, l’editore ringrazia sin da ora chi vorrà segnalarli
Per la segnalazione o suggerimenti (nuove esperienze da inserire) scrivere a:
[email protected]
L ‘editore è a disposizione degli aventi diritto con i quali non è stato possibile comunicare per eventuali
omissioni o inesattezze nella citazione della fonte dei brani o delle illustrazioni riprodotte nel presente volume
Sito Web http://www.editoremannarinonew.it
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I diritti di traduzione e riproduzione, totali o parziali anche ad uso interno o didattico con qualsiasi mezzo sono
riservati per tutti i paesi è vietata la riproduzione e la diffusione dei contenuti digitali. Il file a risoluzione standard
non è stampabile e non si possono copiare parti dei contenuti può essere utilizzato solo a titolo personale fino
alla data della scadenza.
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PER L’INSEGNANTE
ESPERIENZE PER IL LABORATORIO DI CHIMICA è un manuale di laboratorio adatto a
tutti gli istituti di scuole superiori dove è prevista l’attività di laboratorio di chimica.
SICUREZZA
Libro digitale Esperienze per il laboratorio di chimica © Editore Mannarino
In questa edizione digitale, la parte relativa alla sicurezza è stata integrata con la nuova
classificazione delle sostanze regolamento ce n.1272/200. L’esigenza delle nuove normative di
sicurezza, non consente di svolgere attività di laboratorio che prevedono l’utilizzo di sostanze
pericolose, sostanze tossiche, nocive con particolari effetti, mutagene, teratogene o addirittura
cancerogene.
Il manuale dedica molto alla sicurezza, alla classificazione, alla manipolazione delle sostanze, al
regolamento, alla valutazione dei rischi prima di affrontare l’attività pratica e propone una serie di
esperienze dove si utilizzano sostanze con scarsa pericolosità. Per ogni esperienza l’insegnante e
gli alunni sono tenuti a valutare i rischi, che derivano dalla pericolosità delle sostanze utilizzate e
dal procedimento operativo. Questa parte risulta molto utile per l’insegnante, che ha la possibilità
di valutare con attenzione le proprie attività pratiche e migliorarle abbassando i rischi (come
previsto dalla normativa vigente), per gli alunni è indispensabile per acquisire una manualità
corretta.
Per gli insegnanti e collaboratore tecnico vi sarà la possibilità di consultare la normativa specifica
per i laboratori chimici, con la guida ( per il docente e il personale tecnico) allegata al manuale per
il laboratorio, Norme di sicurezza e prevenzione degli infortuni nei laboratori chimici e
normativa Valutazione del rischio chimico La guida illustrerà l’organizzazione del laboratorio e
delle attività didattiche in sicurezza, secondo la vigente normativa.
ARGOMENTI DI BASE
Importanti per affrontare le attività di laboratorio e per potenziare la preparazione di base
Regolamento, classificazione sostanze, materiale di laboratorio, strumenti, organizzazione del
lavoro pratico, unità di misura, cifre significative calcoli con notazione scientifica,
arrotondamento, guida per la compilazione della relazione, con modello da fotocopiare per la
trascrizione delle relazione
ESPERIENZE
Le esperienze di laboratorio sono numerose, adatte per un corso di chimica generale completo,
dalla densità all’elettrochimica fino a cenni di preparativa organica, circa 60 esperienze più quelle
dimostrative. Tutte le esperienze sono spiegate per punti con l’ausilio di molte immagini,
ripercorrono il metodo proposto per la compilazione della relazione, e sono tutte ben collegate con
l’argomento teorico trattato.
Il metodo sperimentale evidenzia l’accuratezza del dato sperimentale, sottolineando volta per
volta l’errore commesso. Nella parte finale delle esperienze sono riportate le osservazioni e le
conclusioni, nelle osservazioni vengono riportate riflessioni sul procedimento operativo, punti in
cui si possono commettere errori sperimentali di misura elencandone le cause, punti importanti in
cui risulta dimostrato il concetto teorico; nelle conclusioni si analizzano i risultati sperimentali
ottenuti e si osserva se il concetto teorico risulta dimostrato, considerando l'errore sperimentale.
Per alcuni argomenti sono riportate pagine dedicate a spiegazioni teoriche e calcoli stechiometrici,
esempio la mole, la concentrazione delle soluzioni, il calcolo del pH
nella parte finale sono riportate delle tabelle con dati e la preparazione di alcuni reattivi
comunemente utilizzati nei laboratori chimici.
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adottato nella tua classe puoi accedere all'espansione online inoltrando la richiesta dal web)
L'espansione online consente al docente di far svolgere allo studente approfondimenti ed esercizi
riferite a specifiche pagine del libro.
Per accedere alla parte digitale basta collegarsi al sito internet ed entrare nell'apposita pagina
dedicata al laboratorio di chimica.
Questa espansione online, oltre a contenere esercizi e approfondimenti, ha una specifica sezione
dedicata agli esperimenti da fare a casa; così gli studenti più appassionati avranno la possibilità di
far crescere il proprio interesse per la chimica.
Libro digitale Esperienze per il laboratorio di chimica © Editore Mannarino
Questo manuale, ricco di esperimenti, PER
ti aiuterà
nello studio dei concetti fondamentali del corso di
LO STUDENTE
chimica.
Il laboratorio è indispensabile per comprendere gli argomenti teorici di chimica, va affrontato con
impegno e con la stretta osservanza delle regole dettate dall’insegnante.
Le esperienze di laboratorio proposte sono tante, tutte elaborate per punti con tante immagini e
con gli accorgimenti necessari per ottenere risultati sperimentali accurati.
Per comprendere la metodica e per acquisire una corretta manualità nel laboratorio di chimica
bisogna studiare bene la prima parte del manuale, sicurezza, argomenti di base, e osservare
alcune regole :
- Mai prendere iniziative personali “prima imparare poi eseguire”
- Registrare sempre tutti i dati sperimentali sul proprio quaderno e non solo su
quello del compagno di gruppo
.
-Collegare sempre l’argomento teorico all’attività del laboratorio
- Lavorare rispettando le norme di sicurezza sempre…
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LABORATORIO DI CHIMICA SOMMARIO CLICCABILE DA PAG 5 A PAG 7
ARGOMENTO
Pag
Libro digitale Esperienze per il laboratorio di chimica © Editore Mannarino
SICUREZZA
ARGOMENTO
Pag
2 Densità dei liquidi
56
Premessa
9
3 Densità dei gas
58
Regolamento
10
4 Misure di densità variando la
60
Classificazione ed etichettatura delle
sostanze pericolose a norma CE
12
Frasi di rischio
15
Consigli di prudenza
16
La nuova classificazione delle
sostane regolamento ce n.1272/200
Indicazioni di pericolo nuovo
regolamento
I consigli di prudenza del nuovo
regolamento
Norme elementari per la manipolazione
di sostanze e preparati
temperatura
18
23
25
30
Norme elementari per la manipolazione
di apparecchiature e attrezzature
31
Dispositivi di protezione
32
Il vetro da laboratorio
33
5 Misure di densità con picnometro e
bilancia idrostatica
62
Calore e temperatura
6 Esperienza sul calcolo della quantità di
calore
63
63
Passaggi di stato
64
7 La sublimazione dello iodio
64
8 La fusione del tiosolfato di sodio
65
9 Curva di fusione-ebollizione dell’acqua
pura e con NaCl innalzamento
ebullioscopico, abbassamento crioscopico
67
MISCUGLI TECNICHE DI
SEPARAZIONE
RIFERIMENTI DI BASE
Tecniche di separazione, miscugli
omogenei e miscugli eterogenei
70
10 Cromatografia inchiostro, clorofilla
71
11 Estrazione con solvente imbuto
separatore
71
12 La distillazione del vino e
determinazione del grado alcolico
72
13 Sedimentazione, filtrazione semplice e
a pressione ridotta, centrifuga
73
74
Materiale di uso comune
34
Recipienti volumetrici: taratura.
38
Strumenti
39
Organizzazione posto di lavoro
41
Errore sperimentale
42
Grandezze fondamentali e derivate
sistema internazionale
43
14 Filtrazione separazione con calcolo
della composizione % di un miscuglio
sabbia – cloruro di sodio
44
15 Cristallizzazione dell’ Allume di rocca
K2SO4 Al2(SO4)3 24 H2O
76
Unità di misura fondamentali
Multipli e sottomultipli
45
16 Purificazione del salgemma
78
Esercitazione sulle unità di misura di
massa e volume
46
17 Cristallizzazione di un sale doppio di
rame
78
Cifre significative esercitazione
48
18 Cristallizzazione del ( Sale di Glauber )
Na2SO4 . 10 H2O
78
Notazione scientifica Arrotondamento
49
LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE
Come compilare una relazione
50
Modulo per la compilazione
51
ESPERIENZE DI LABORATORIO
LE SOSTANZE PURE
1 La densità dei solidi
53
19 Trasformazione chimica e
trasformazione fisica tiosolfato e
saccarosio
79
20 Anidride carbonica più soluzione
leggermente basica con indicatore
fenolftaleina (carbonati + acido)
79
5
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ARGOMENTO
Pag
ARGOMENTO
21 Reazioni di precipitazione, cloruri,
ioduri, bromuri, solfati
80
NOMENCLATURA
22 Trasformazione chimica di sintesi
23 Reazioni del ferro
80
80
Pag
TAVOLA PERIODICA
39 Elementi del primo gruppo Na, K,
reazione con acqua
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LEGGI DELLA CHIMICA
106
LEGAMI CHIMICI
Leggi della chimica
81
24 Esperienza dimostrativa carbonati
più acido cloridrico , Lavoisier
82
25 Verifica legge conservazione di
massa Lavoisier solfato di zinco più
cloruro di bario
40 Prove di conducibilità elettrica
107
109
82
41 Prove di polarità, solubilità e di
miscibilità acqua, alcool, esano I2,
NaCl
111
26 Verifica della legge Proust , acido
cloridrico più magnesio
83
42 Ricerca degli anioni cloruri,
bromuri, ioduri,solfati, acetati,
carbonati
43 La soluzione degli anioni
112
27 Verifica sperimentale della legge di
Dalton proporzioni multiple con cloruro
rameico, rameoso e alluminio
84
44 Identificazione dei singoli anioni
ioni alogenuri: Cl-, Br-,I -.
112
28 Verifica sperimentale del principio
di Avogadro, e della legge di
combinazione fra gas Ioseph Louis
Gay – Lussac
87
45 Analisi incognita di anioni e cationi
112
29 Legge di Graham
30 Volume molare Mg + HCl
SOLUZIONE E CONCENTRAZIONE
Soluzione e concentrazione
113
88
Calcoli stechiometrici, diluizioni
114
90
46 Preparazioni di soluzioni a
concentraz.: M, N, %P/P, %P/V, %V/V
117
47 Concentrazione e densità
119
LA MOLE E TRASFORMAZIONI
CHIMICHE
Definizione esercitazione calcoli
92
31 Determinazione sperimentale del
numero di Avogadro
93
32 La mole disidratazione del solfato
di rame pentaidrato
95
33 Reazione di formazione del cloruro
di sodio con calcoli stechiometrici
97
34 Reazione per la formazione di
solfato di rame pentaidrato
99
35 Reazione per la formazione del
sale di Mohr
101
TERMODINAMICA
103
37 Analisi incognita ricerca dei cationi
104
38 Spettroscopio a reticolo
105
121
49 Reazioni endo–esotermiche
123
VELOCITÀ DI REAZIONE
STRUTTURA ATOMICA
36 Saggi alla fiamma
48 ΔH di reazione HCl + NaOH e
verifica della legge di Hess
50 Superficie di contatto con
carbonato
125
51 Verifica della variazione di velocità
di reazione, variando la
concentrazione dei reattivi, variando la
temperatura, e con l’utilizzo di un
catalizzatore; permanganato – acido
ossalico
126
52 Velocità di reazione variando la
concentrazione con tiosolfato e HCl
129
6
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ARGOMENTO
ARGOMENTO
Pag
EQUILIBRIO CHIMICO
66 Determinazione acidità del latte
151
Equilibrio chimico
130
67 Determinazione acidità olio
152
53 Principio di Le Chatelier variazione
della concentrazione
131
68 Determinazione della durezza
totale e permanente dell’acqua
154
69 Determinazione Residuo fisso a
180°C
156
TITOLAZIONI
PH INDICATORI
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Pag
IDROLISI
La costante di equilibrio dell’acqua
Principali indicatori
132
Il concetto di pH
133
La misura del pH, indicatori
134
54 Scala cromatica di pH con
indicatore universale
135
Calcolo pH acido base forte e debole
136
Tecniche operative titolazioni
137
55 Titolazione acido base forte con
curva di titolazione potenziometrica
138
56 Standardizzazione di acido
cloridrico con carbonato di sodio
141
57 Standardizzazione di NaOH con
ftalato acido di potassio
143
58 Analisi singola
144
74 Pila Daniel
165
59 Determinaz. dell’acidità del limone
145
75 Titolazione conduttimetrica
167
60 Determinazione del contenuto di
acido acetico (aceto commerciale)
146
CHIMICA ORGANICA
61 Determinazione del pH del vino
148
TABELLE E RIFERIMENTI
62 Determinazione dell’acidità totale
del vino
148
Preparazione dei principali reattivi del
laboratorio di chimica
169
63 Determinazione dell’acidità volatile
del vino
148
Valori di densità dei liquidi e dei gas
170
Valori di densità dei solidi
170
64 Determinazione dell’acidità fissa
del vino
149
Tavola periodica
Espansione online
171
65 Determinazione del grado alcolico
del vino
149
70 Idrolisi acida e basica Acetato di
sodio più acqua, cloruro di ammonio
più acqua, misure di PH e confronto
con cloruro di sodio più acqua.
158
SOLUZIONE TAMPONE
71 Preparazione di soluzione tampone
a pH 4 e pH 10 Verifica della
variazione del pH , per aggiunta di H+
e OH- confronto con acqua, calcolo
del pH
160
OSSIDO RIDUZIONE
72 Reazioni di ossido riduzione,
soluzione di sali con metalli
162
73 Reazione tra zinco metallico e
rame ionico con calcoli stechiometrici
163
ELETTROCHIMICA
76 Saponificazione
168
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o-di-chimica-editore-mannarino.html
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LABORATORIO DI CHIMICA
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Rubinetti acqua
Cassetta Pronto soccorso
Primo soccorso nei lab.
Chimici
Rubinetti gas
Banchi di laboratorio
Lavaocchi d’emergenza
Armadi da laboratorio
Cappa aspirante
Bunsen
Dispositivi di protezione individuale
Prima di iniziare qualsiasi attività in un laboratorio chimico è opportuno acquisire
conoscenze
sulla sicurezza, sulla classificazione delle sostanze, sul comportamento da tenere.
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LA SICUREZZA
PREMESSA
acqua
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Nei laboratori chimici, viste le operazioni che vi si eseguono,
le apparecchiature e soprattutto le sostanze che si
utilizzano, è bene considerare il pericolo di incidenti. È
necessario curare: la scelta, la disposizione degli ambienti e
degli arredi, l’organizzazione del lavoro e i procedimenti
operativi adottati, (esempio programmando l’anno prima le
attività di laboratorio).
Bisogna controllore i dispositivi di sicurezza collettivi e
individuali, verificare che siano sempre rispondenti alla
esigenza di sicurezza (programmare dei controlli periodici e
registrare su apposito registro)
gas
Le persone che operano in un laboratorio chimico devono sempre
tenere presente che, oltre a salvaguardare la propria salute,
devono salvaguardare anche quella degli altri operatori che
utilizzano le stesse strutture ed attrezzature;
Bisogna conoscere in modo approfondito e dettagliato tutto
ciò che è oggetto del proprio lavoro, caratteristiche di
pericolosità delle sostanze che vengono impiegate,
operazioni da eseguire, apparecchiature da usare, valutare i
rischi che possono derivare da certe operazioni e le norme
per evitarli.
Quando si eseguono reazioni non abbastanza conosciute o si
trattano prodotti chimici nuovi , è necessario consultare la scheda
di sicurezza.
Bunsen
Considerare lo scarico di prodotti chimici pericoloso per l’ambiente,
programmare in modo attento le sostanze da utilizzare evitando
quelle particolarmente pericolose e inquinanti, provvedere alla
raccolta e allo smaltimento dei rifiuti di laboratorio consultando
delle ditte specializzate.
Prima di intraprendere qualsiasi
approfondire i seguenti punti:
attività
bisogna
bisogna
Presa elettrica
•REGOLAMENTO LABORATORIO DI CHIMICA
•ETICHETTATURA CLASSIFICAZIONE DELLE SOSTANZE A
NORMA CE
Bilancia tecnica elettrica
•NORME ELEMENTARI PER L'USO E MANIPOLAZIONE
DELLE SOSTANZE E PREPARATI
• NORME ELEMENTARI PER L'USO DI APPARECCHIATURE
ED ATTREZZATURE
•DISPOSITIVI DI PROTEZIONE
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