Comprovem les propietats de l'aigua al laboratori. Per grups de 3 o 4 alumnes realitzeu una pràctica que el professor us assignarà.
Traieu de la pràctica les conclusions de les propietats físiques i químiques de l'aigua: realitzeu un informe per escrit del procediment i de les vostres observacions, així com, una explicació del fenomen estudiat
Es comentaran amb la resta de companys i es contrastarà amb els resultats de les altres escoles.
1. Punts de fusió i ebullició
Amb un vas de precipitats, un termòmetre i un bec bunsen estudieu el punt d'ebullició de l'aigua. Amb gel determineu el punt de fusió de l'aigua.
Realització:
Agafeu el vas de precipitats de 500 ml i poseu 200 ml d'aigua destil·lada. Construïu un muntatge amb un suport metàl·lic que us subjecti el vas enlairat ja que a sota hi col·locareu el bec bunsen. Aprofiteu la base per subjectar el termòmetre amb una pinça. Escalfeu l'aigua i anoteu la temperatura quan comença a bullir l'aigua.
Agafeu gel i col·loqueu-lo en un vas de precipitats de 500 ml on abans hi havíeu posat aigua destil·lada i un termòmetre. Estigueu atents, llenceu els glaçons a l'aigua, i remeneu. Quan veieu que ha desaparegut tot el gel anoteu la temperatura del líquid.
2. Canvi dels punts de fusió i ebullició. Dissolucions
Prepareu una dissolució de 200 ml d'aigua amb etilenglicol. Estudieu el punt d'ebullició d'aquesta dissolució.
Deixeu una segona dissolució de 100 ml al congelador per determinar el punt de fusió.
Realització:
Realitzeu el mateix muntatge que en la pràctica 1, però abans d'escalfar l'aigua afegiu una petita quantitat d'etilenglicol (si no està ja dissolta). Anoteu la temperatura a la qual l'aigua comença a bullir.
Prepareu una dissolució de 200 ml d'aigua amb etilenglicol. Separeu 100 ml i deixeu-los en un congelador prou potent per gelar la dissolució, i la resta guardeu-los pel proper dia.
El segon dia agafeu el glaçó i barregeu-lo amb la dissolució líquida en un vas de precipitats prou gran (500 ml). Agafeu un termòmetre i introduïu-lo en el vas. Agiteu enèrgicament la dissolució i apunteu la temperatura a la qual s'ha fos el glaçó en la dissolució.
3. La temperatura del canvi d'estat
En un matràs de 500 ml determineu la temperatura d'ebullició de l'aigua, i la temperatura de canvi d'estat d'aquesta aigua.
Realització:
Realitzeu un muntatge amb el suport metàl·lic que us permeti: enlairar i fixar el matràs, deixar-hi el bunsen a sota, i subjectar el termòmetre (amb el mercuri en el bellmig de l'aigua). No tapeu el matràs.
Anoteu la temperatura a la qual l'aigua comença a bullir. Dos minuts després torneu-la a anotar. Repetiu aquest procés tres cops més.
4. La capacitat calorífica
Compareu la velocitat d'escalfament de l'aigua i de l'alcohol a l'hora. Compareu també la velocitat de refredament dels dos líquids.
Realització:
Agafeu dos vasos de precipitats de 300 ml: en un hi col·loqueu aigua destil·lada i en l'altre alcohol. Feu dos muntatges que suportin els dos vasos i dos termòmetres. A sota els becs bunsen. Enceneu els dos becs a l'hora i aproximadament amb la mateixa intensitat.
Els dos líquids comencen a escalfar-se a l'hora però la seva velocitat d'escalfament és diferent.
Elaboreu una única gràfica temperatura (ºC) - temps (min) per als dos líquids. Cada minut anoteu la temperatura. Comproveu la major rapidesa d'escalfament d'un d'ells.
5. Solubilitat i temperatura
Compareu la solubilitat de l'aigua amb una dissolució saturada amb i sense escalfament. Comproveu la precipitació del solut en refredar-se.
Realització:
Mesureu petites quantitats de sal comuna i afegiu-les poc a poc en un vas de precipitats de 500 ml que conté 400 ml d'aigua destil·lada a temperatura ambient. Aneu remenant bé la sal afegida.
Anoteu la quantitat (grams) de sal màxima dissolta per quantitat de dissolvent (l'aigua) a temperatura ambient.
Repetiu el procés a 40 ºC: escalfeu el vas de precipitats fins els 40 ºC (mantingueu l'aigua al voltant d'aquesta temperatura) i comproveu aleshores com el dissolvent accepta més sal. Controleu la temperatura amb l'ajuda d'un termòmetre. Anoteu quanta sal admet en aquesta nova condició.
En acabar feu el mateix a 80 ºC. Mantingueu la temperatura i anoteu la quantitat de sal que es dissol.
En acabar deixeu refredar la dissolució. Què succeeix amb la sal a mida que passa el temps?
6. Conductivitat elèctrica i ions
Determineu la conductivitat de l'aigua mitjançant un òhmmetre. Estudieu la seva variació afegint ions a l'aigua (àcid, hidròxid o sal).
Realització:
Agafeu un recipient cristal·litzador (gran) i col·loqueu-hi 300 ml d'aigua destil·lada. Amb l'ajut d'un multímetre avalueu la resistència de l'aigua (ohm). Recordeu de seleccionar el mode resistència en el multímetre. Mantingueu sempre la distància entre les sondes de prova constant. Afegiu unes poques gotes d'àcid, d'hidròxid, o de sal i trobeu de nou la resistència de l'aigua.
Afegiu més quantitat de solut (àcid, hidròxid o sal) i anoteu de nou la resistència. Interpreteu els resultats.
7. Aigua pura: destil·lació de l'aigua
Destil·leu aigua amb un muntatge de destil·lació. Observeu si hi ha alguna altra substància dissolta en l'aigua. Recolliu el residu sec al fons del matràs.
Realització:
Realitzeu un muntatge típic de destil·lació: matràs de destil·lació, refrigerant, taps, termòmetre, bases i pinces, bec bunsen, tubs de goma i un vas per recollir la destil·lació.
Mireu que el matràs estigui molt net i peseu-lo. En el matràs poseu aigua de l'aixeta fins que estigui prou ple. Comenceu a escalfar el matràs i anoteu els valors de temperatura per la qual la temperatura del vapor d'aigua es manté constant durant uns segons. Al cap d'una estona haurà bullit tota l'aigua i haurà quedat un residu sec al fons del matràs. Peseu-lo. Quin és el percentatge en pes? Què és aquest residu?
8. Diagrama PVT de l'aigua
Estudieu una representació tridimensional de les variables pressió, volum i temperatura per a l'aigua. Comproveu que aquesta representació respon a les propietats estudiades.
Realització:
Descriviu les diferents parts del diagrama. Separeu les parts i construïu els diagrames PV, VT i PT a partir del PVT.
Trobeu el punt notable (punt triple) i anomalies dels estats de l'aigua.
Indiqueu condicions de pressió, volum i temperatura que no es poden aconseguir.
9. Flotabilitat del gel: principi d'Arquimedes
Comproveu en un vas de precipitats ple d'aigua la flotabilitat del gel. Avalueu l'empenta que exerceix l'aigua sobre un glaçó per fer-lo surar. L'empenta correspon al pes del volum d'aigua desplaçada.
Realització:
Agafeu quatre glaçons grans i iguals.
-El primer glaçó col·loqueu-lo en una proveta i deixeu-lo fondre. Un cop fos, mesureu el volum del líquid.
-Preneu el segon glaçó i avalueu el seu pes, utilitzant una balança.
-Per avaluar el volum del glaçó, agafeu el tercer i submergiu-lo completament (pressioneu-lo) en un vas de precipitats de 100 ml que estigui inicialment rasurat el seu nivell amb la part superior del vas. El volum d'aigua que sobresurt del vas és el volum del glaçó (ml).
-Ompliu un vas de precipitats de 100 ml amb aigua fins dalt. Introduïu el quart glaçó en aquest vas de precipitats (no pressioneu el glaçó). El volum d'aigua que sobresurti serà el volum de gel submergit. Mesureu aquest volum d'aigua amb l'ajuda d'una proveta i peseu aquest volum d'aigua.
Avalueu l'empenta de d'Arquímedes i justifiqueu per què sura el gel.
Trobeu la relació entre les densitats del gel i l'aigua.
Experiències breus d'ampliació
A. Tensió superficial
Comproveu, en una càpsula de Petri, l'efecte de la tensió superficial de l'aigua en una agulla de cap.
Agafeu una càpsula de petri o un vidre de rellotge. Ompliu-lo d'aigua de l'aixeta i en compte deixeu a la superfície una agulla de cap. Sura el metall?
B. Capil·laritat circulació per capil·lars / materials porosos
Mulleu una esponja amb aigua i determineu on es retén l'aigua.
Observeu on queda retinguda l'aigua. Si cal retalleu l'esponja. L'esponja ens torna tota l'aigua quan la comprimim?
C. Formació de mescles: el dissolvent universal
Dissoleu en aigua sòlids, líquids, gasos com àcids, bases, sals i elements.
Comprova aquesta solubilitat amb els productes químics que et proporcioni el professor. (compte a l'hora de manipular els productes químics).
D. Pressió hidrostàtica
Comproveu la pressió hidrostàtica dels líquids en una ampolla.
Agafeu una ampolla de plàstic d'una beguda i foradeu-la tres o quatre cops (amb un diàmetre prou semblant) al llarg de la seva alçada. Ompliu-la d'aigua, i observeu com surt l'aigua a les diferents alçades. Comproveu l'efecte de la pressió en els diferents dolls tapant-los.
E. Càlcul d'un cabdal d'aixeta quantitat aigua (l/s o m3/s)
Amb l'ajuda d'un cronòmetre i una proveta mesureu la quantitat d'aigua per unitat de temps que subministra una aixeta en diferents posicions.
Agafa una proveta gran (1litre) i un cronòmetre: Situa-la a prop d'una aixeta. Obre l'aixeta i quan vegis que l'aigua surt en un règim constant, col·loca-li proveta a sota i engega el cronòmetre. Quan vegis que la proveta s'està omplint separa-la de l'aixeta i atura el cronòmetre. Després atura l'aixeta.
Amb la quantitat d'aigua mesurada en la proveta i el temps amb el cronòmetre pots obtenir la relació cabal (litres per segon).
Repeteix l'experiència per diferents intensitats d'aigua.
 |
 |