Liquidi miscibili e immiscibili

Perché acqua e olio non si mescolano, e acqua e alcol etilico invece sì? Perché il petrolio forma una pellicola sopra la superficie del mare? In questa esperienza proveremo a mischiare liquidi diversi, e cercheremo di capire il motivo della loro miscibilità o immiscibilità.

Durata: 30'

Scopo:

Verificare che liquidi con polarità simile sono miscibili, mentre liquidi polari e non polari non sono tra loro miscibili.

Teoria:

Due liquidi possono mischiarsi e formare un'unica soluzione se possono formare tra loro legami sufficientemente forti.

Molecole polari possono formare tra loro legami dipolo-dipolo (o eventualmente anche legami a idrogeno) con altre molecole polari: liquidi polari possono quindi, in genere, mischiarsi con altri liquidi polari.

Molecole apolari possono formare interazioni di Van Der Waals con altre molecole apolari: liquidi apolari possono quindi, in genere, mischiarsi con altri liquidi apolari.

Molecole polari, invece, difficilmente sono in grado di formare legami con molecole apolari: un liquido polare, quindi, difficilmente si potrà mischiare con un liquido apolare.
L'acqua è una molecola decisamente polare, al contrario l'esano è una molecola quasi completamente apolare. Etanolo e acetone, invece, sono molecole che presentano una porzione polare e una porzione apolare, e che quindi si possono comportare in entrambi i modi.

Materiale:

• Acqua
• Etanolo
• Acetone
• n-esano

Strumenti:

• Provette e portaprovette
• Pipette graduate

Procedimento:

1. Numerare sei provette da 1 a 6
2. Versare 2 mL di acqua distillata in ciascuna delle provette 1, 2, e 3
3. Versare 2 mL di etanolo in ciascuna delle provette 1, 4 e 5
4. Versare 2 mL di acetone in ciascuna delle provette 2, 4 e 6
5. Versare 2 mL di n-esano in ciascuna delle provette 3, 5 e 6
6. Agitare le provette e osservare

Risultato:

Nelle provette si dovrebbe osservare questo:

1. Acqua + etanolo: miscibili
2. Acqua + acetone: miscibili
3. Acqua + n-esano: immiscibili
4. Etanolo + acetone: miscibili
5. Etanolo + n-esano: quasi completamente miscibili
6. Acetone + n-esano: miscibili

Consigli di sicurezza:

Acetone, esano ed etanolo sono infiammabili.

Acetone ed esano sono pericolosi per inalazione e irritanti per contatto, occorre lavorare con guanti sotto cappa aspirante.

L'esano è tossico a lunga durata per l'ambiente acquatico: i residui di questa esperienza non possono essere smaltiti nello scarico del lavandino, ma devono essere conservati in un contenitore a chiusura ermetica e conferiti ad una ditta di smaltimento autorizzata.

Questa esperienza può essere svolta solo da persone adeguatamente formate.

Bibliografia:

• ITS Chiavari. Didattica della chimica. Il legame chimico.