Reazioni endotermiche ed esotermiche

Le reazioni chimiche sono trasformazioni della materia in cui avvengono modificazioni della struttura e della composizione delle specie chimiche prese in esame dette reagenti, generando quindi altre specie chimiche dette prodotti. Durante l'avvenimento di una reazione chimica, alcuni legami si rompono assorbendo una certa quantità di energia, mentre altri si creano rilasciando energia. Tuttavia, una volta avvenuta la reazione, una certa quantità di quell'energia viene conservata dalle specie prodotte, e può essere maggiore o minore rispetto all'energia iniziale delle specie reagenti. Se l'energia dei prodotti è minore dell'energia dei reagenti significa che è stata rilasciata verso l'ambiente possibilmente sotto forma di calore, se invece l'energia dei prodotti è maggiore di quella dei reagenti vorrà dire che è stata assorbita dall'ambiente sottraendo quindi calore.

Durata: 45'

Scopo:

Confrontare l’effetto termico di 0,1 moli di diverse sostanze ioniche solide quando vengono sciolte in una stessa quantità di acqua. 

Materiale:

• Acqua distillata
• Cloruro di sodio
• Idrossido di sodio
• Cloruro di ammonio
• Nitrato di potassio
• Cloruro di calcio

Strumenti:

• Vetrini d'orologio
• Becher
• Cilindri graduati
• Termometro con sensibilità di un decimo di grado
• Bacchetta di vetro

Procedimento:

1. Pesare separatamente 0,1 moli di ciascun composto ionico solido, rispettivamente: 4,00 g di NaOH, 5,85 g di NaCl, 5,35 g di NH4Cl, 10,11 g di KNO3, 11,10 g di CaCl
2. Prendere quattro becher e versare in ognuno 100 ml di acqua distillata utilizzando un cilindro graduato
3. Immergendo il termometro misurare e annotare la temperatura in °C dell'acqua come T iniziale
4. Versare rapidamente nel primo becher l'idrossido di sodio pesato
5. Mescolare con la bacchetta di vetro fino a completo scioglimento
6. A completo sciogliemtno misurare ed annotare la temperatura finale (T finale)
7. Ripetere i passaggi dal punto 3 al punto 6 per ogni composto pesato precedentemente
8. Costruire una tabella dove si inseriranno le T iniziali e T finali in relazione ai composti utilizzati e calcolare il ∆T

Risultato:

Osservando le varie misurazioni delle temperature annotate si conclude che alcune soluzioni rilasciano un calore evidente sia allo strumento di misurazione che al tatto (toccare in becher non la soluzione!!), mentre altre si raffreddano solo di qualche grado o anche drasticamente. La differenza di temperatura (∆T) tra la misurazione iniziale e finale sarà differente in relazione alle specie chimiche utilizzate.