ITIS Molinari - Sc uola 21 Febbraio 2010 1 E T T O R E M OLINARI I.T.I.S. L ICEO ITIS - LST Ettore Molinari Milano Progetto Scuola 21 “Educazione sostenibile nella scuola del XXI secolo”
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20101 ITIS - LST Ettore
Molinari Milano Progetto Scuola 21 Educazione sostenibile nella
scuola del XXI secolo Febbraio 2010
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20102 Sistema vivente e stato
stazionario Il vivente un sistema aperto che conservandosi
attraverso una continua immissione ed emissione di materiale viene
a trovarsi in uno STATO STAZIONARIO perturbamento e
ristabilimentoIl vivente si conserva attraverso un costante
perturbamento e ristabilimento stato stazionario di
squilibrioQuesto stato pu essere definito come stato stazionario di
squilibrio e richiede un costante apporto di energia
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20103 Costruzione del
glossario I Per comprendere alcuni aspetti del mondo occorre avere
curiosit e voglia di conoscere le caratteristiche delle diverse
realt in cui viviamo Per imparare a conoscere occorre scegliere un
oggetto e provare ad interagire con esso spesso provocandolo Dai
risultati della provocazione si ricavano molte interessanti
informazioni Se loggetto un sistema chimico si pu scambiare materia
ed energia osservandone il tipo di reazione
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20104 Studio di un sistema
chimico in equilibrio ( I ) Se si miscelano in soluzione nitrato
ferrico (Fe(NO 3 ) e tiocianato di potassio (KSCN) si instaura un
equilibrio chimico secondo la reazione: E il sistema assume subito
una colorazione rosso intenso, costante nel tempo. Che cosa succede
se lequilibrio viene perturbato? Fe 3+ + SCN - Fe(SCN) 2+ (giallo
pallido) (rosso intenso)
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20105 Studio di un sistema
chimico in equilibrioquando viene perturbato ( II ) Studio di un
sistema chimico in equilibrio quando viene perturbato ( II ) = Fe
3+ SCN - NaOH Fe 3+ + SCN - Fe(SCN) 2+ (giallo pallido) (rosso
intenso) Il sistema cambia colore in funzione della quantit di ione
complesso Fe(SCN) 2+ (rosso) In questo esperimento si studia che
cosa succede aggiungendo diversi reattivi e osservando il
cambiamento di colore AggiuntaColore osservato Deduzione
sullevoluzione del sistema Fe 3+ granata SCN - rubino NaOHgiallo
pallido + precipitato riferimento marrone- rosso =
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20106 Il principio di Le
Chatelier (1850-1936) [Cu(H 2 O)] 2+ + 4 Br - + Q [CuBr 4 ] 2- + 4H
2 O azzurro verde quando si fa variare un parametro attivo su un
sistema in equilibrio questo evolve nel verso in cui tende a
opporsi alla variazione del parametro e ad annullarla
parzialmente.
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20107 Studio di un sistema
chimico in equilibrio quando viene variata la temperatura( III )
Studio di un sistema chimico in equilibrio quando viene variata la
temperatura ( III ) dopo il riscaldamento dopo il raffreddamento
AggiuntaColore osservato Deduzione sullevoluzione del sistema
Riscaldamento (+Q) verde Raffreddamento (-Q) azzurrino
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20108 Studio di un sistema
chimico in equilibrio quando viene variato il pH ( IV ) In questo
esperimento si studiano le propriet dellequilibrio di un acido e di
una base debole: il sistema acido acetico/ acetato e il sistema
ammoniaca/ ammonio Si va ad osservare il cambiamento nella
posizione dellequilibrio dei due sistemi chimici attraverso luso
dei precedenti indicatori e la loro variazione di colore (viraggio)
Riferimento NH 4 + NH 3 H + Riferimento CH3COO- CH3COOH NaOH
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 20109 I sistemi biologici e
il pH Tutti i sistemi biologici dipendono dal pH: una piccola
variazione di pH pu produrre notevoli modificazioni sui processi
biochimici Le cellule e gli organismi mantengono il pH a uno
specifico valore costante, mediante sistemi di regolazione
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201010 Costruzione del
glossario II Per capire i principi su cui si basa un semplice
metodo per misurare il pH, luso di cartine imbevute di coloranti,
sintetici o naturali, occorre capire come funzionano tali sostanze,
denominate Indicatori Acido-Base Gli indicatori acido-base sono
sostanze organiche che hanno la caratteristica di assumere colori
diversi a seconda del pH. Tale propriet dovuta al fatto che essi si
comportano da acidi o basi deboli. HInd + H 2 O H 3 O + +Ind colore
A colore B
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201011 Perch gli indicatori
acido base sono colorati? Lo spettro di assorbimento di un tipico
indicatore acido-base, il blu di bromo timolo, conferma che la
specie molecolare, HInd, gialla in quanto manifesta il massimo
assorbimento intorno alla =450 nm (assorbimento della radiazione
blu), invece la forma ionica Ind - assorbe a una = 600 nm
(assorbimento della radiazione gialla) ed pertanto blu!
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201012 Come cambia il colore
con il pH? In ambiente acido la forma dominante HInd, gialla,
mentre a pH basico sar prevalente la forma ionica Ind -, blu.Il
passaggio da un colore all'altro, quando HInd = Ind- viene detto
viraggio e pu essere osservato dall'occhio umano in un certo
intervallo di pH (intervallo di viraggio). Per il blu di
bromotimolo si colloca intorno a pH 7. In ambiente acido HInd H +
+Ind - gialla In ambiente basico HInd H+ + Ind - blu A pH 7 HInd =
Ind - verde
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201013 La scala cromatica del
pH La scala cromatica del pH Blu bromotimolo Se il pH varia
gradualmente si osserveranno i diversi colori: dal giallo, al blu,
passando dal verde pH 4,8 5,2 5,8 6,3 6,7 7,0 7,3 7, 8 8,2 8,7 8,8.
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201014 Come evidenziare le
caratteristiche acido/ base di una soluzione? Nell esperimento
abbiamo studiato le propriet di tre indicatori acido/base :
fenolftaleina (HPhe), metilarancio (HMo) e Blu di bromo timolo
(HBb), per capire quale colore assumono i tre indicatori in
ambiente acido, neutro e basico.Nell esperimento abbiamo studiato
le propriet di tre indicatori acido/base : fenolftaleina (HPhe),
metilarancio (HMo) e Blu di bromo timolo (HBb), per capire quale
colore assumono i tre indicatori in ambiente acido, neutro e
basico. Per esempio la forma protonata (HInd) del Metilarancio
rossa, la forma deprotonata (Ind - ) gialla, al punto di viraggio
il colore intermedio ( rosa cipolla) Per esempio la forma protonata
(HInd) del Metilarancio rossa, la forma deprotonata (Ind - )
gialla, al punto di viraggio il colore intermedio ( rosa
cipolla)
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201015 Risultati dell
esperimento Il punto di viraggio (pH in cui si trovano entrambe le
specie HIn/Ind-) si pu dedurre dai seguenti fatti La forma incolore
della Fenolfaleina (forma acida: HPhe) presente a pH acido e neutro
il viraggio avviene a pH basico il viraggio avviene a pH basico La
forma gialla del Metilarancio (forma basica: Mo-) presente a pH
basico e neutro il viraggio avviene a pH acido il viraggio avviene
a pH acido La forma gialla del Blu bromotimolo (forma acida: HBb)
presente a pH acido e la forma blu del Blu bromotimolo (forma
basica:Bb-) presente a pH basico il viraggio avviene a pH neutro il
viraggio avviene a pH neutro
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201016 Pronti a misurare il
pH Pronti a misurare il pH !! La determinazione sperimentale del pH
di una soluzione acquosa presenta una grande importanza perch
permette di conoscere la esatta concentrazione di acidi o di basi
presenti. Si effettua principalmente: attraverso l osservazione del
colore assunto nella soluzione da un indicatore colorato, la cui
zona di viraggio comprende il pH che si vuole misurare attraverso
il metodo potenziometrico, che richiede apparecchiature pi
complesse, i pH-metri, che permettono di misurare con precisione e
accuratezza il pH di tutte le soluzioni, anche quelle colorate
Cartine per il pH pH-metro
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201017 Nevicata a Milano
Nevica anche a Milano! Quale sar il pH della neve di Milano?
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201018 Prelievi in cortile
Prelievo di neve "fresca Prelievo di un liquido dalla grondaia
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201019 E adesso la neve?
Raccogliamo la neve in un becher e verifichiamo che durante il
passaggio di stato H 2 O (s) H 2 O (l) La temperatura rimanga
costante come ci ha detto la Prof -0,2C !!!!
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201020 Iniziamo le analisi I
passaggi di stato di una sostanza pura avvengono a temperatura
costante: quando mettiamo la neve sulla piastra elettrica per
favorire la fusione, la temperatura non cambia. Del resto anche il
senso comune ci fa avere questa sensazione: solo allo zero termico
pu nevicare, n al di sopra, n al di sotto! quando nevica non si
sente il freddo
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201021 Procediamo con le
analisi del pH Misure di pH con il pHmetro Il pHmetro uno strumento
per misurare con accuratezza e precisione il pH di una soluzione.
Occorre seguire una procedura standardizzata per avere dati
riproducibili Si comincia con la taratura dello strumento,
utilizzando soluzioni a pH noto Il pHmetro pronto e procediamo con
le misure
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201022 23 febbraio 2010
Lambro: un fiume di gasolio! Contaminazione da idrocarburi e
avvelenamento delle acque del fiume Lambro ''Un disastro ambientale
senza precedenti per l'ecosistema del fiume Lambro che ne pagher a
lungo le conseguenze''
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ITIS Molinari - Scuola 21Febbraio 201023 continua!