Elementi, composti, miscugli: discussione



zolfo, ferro, solfuro di ferro e miscuglio ferro-zolfo

Sui vetri da orologio ci sono zolfo, ferro, solfuro di ferro e un miscuglio ferro/zolfo.

le quattro sostanze addizionate all'acqua

Aggiungendo in provetta a queste quattro sostanze dell’acqua distillata, si ottengono altrettanti miscugli. Quel che è rilevante da osservare è la ripartizione delle polveri fra la superficie e il fondo delle provette: per lo zolfo è più evidente, per la limatura di ferro e la polvere di solfuro di ferro bisogna osservare con attenzione. A causa dell’alto rapporto superficie/volume riesce ad evidenziarsi come il velo superficiale d’acqua e il vetro della provetta riescano a impedire la precipitazione completa delle sostanze, sostenendo una parte della polvere che vi aderisce. L’immagine mostra il particolare del miscuglio acqua-zolfo:

miscuglio acqua-zolfo

Aggiungendo in provetta alle quattro sostanze dell’acido cloridrico, in tre campioni si osserva uno sviluppo di bollicine: le nostre prime reazioni chimiche in laboratorio!

  • lo zolfo si comporta come se fosse a contatto con l’acqua, non si verificano reazioni, some si osserva nella seguente immagine:

    miscuglio zolfo-acido cloridrico

  • il ferro reagisce producendo idrogeno, secondo la reazione $\bf Fe + 2 HCl \to FeCl_2 + H_2 \uparrow $, come si osserva nel breve filmato:

  • il solfuro di ferro reagisce producendo acido solfidrico (che puzza! per fortuna non si sente attraverso il web :-)), secondo la reazione $\bf FeS + 2 HCl \to FeCl_2 + H_2 S \uparrow $
  • il ferro e lo zolfo mischiati conservano le loro proprietà individuali, il ferro reagisce come sopra, lo zolfo è inerte all’acido cloridrico

Al calore della fiamma:

  • lo zolfo fonde diventando rosso cupo e si sviluppa un gas puzzolente: lo zolfo reagisce con l’ossigeno dell’aria trasformandosi in anidride solforosa $\bf S + O_2 \to SO_2 \uparrow $; dopo raffreddamento, lo zolfo restato sulle pareti della provetta ritorna giallo

    effetto del calore sullo zolfo
  • il ferro dopo qualche minuto diventa incandescente; dopo raffreddamento il colore è cambiato, è diventato più scuro: si è ossidato. $\bf 2 Fe + O_2 \to 2 FeO $

    effetto del calore sul ferro
  • il solfuro di ferro dopo qualche minuto diventa incandescente; dopo raffreddamento non ha mutato il suo aspetto iniziale, se non perché apparentemente sembra più compatto, ma, tolto dalla provetta, appena sfiorandolo, si polverizza nuovamente

    effetto del calore sul solfuro di ferro
  • nel miscuglio zolfo ferro apparentemente si ha un comportamento analogo alle due sostanze prese separatamente, ma, dopo raffreddamento si forma un blocco dello stesso aspetto della provetta precedente.

    effetto del calore sulla miscela zolfo-ferro

    Si è formato solfuro di ferro? $\bf Fe + S \to FeS $. C’è un metodo sicuro per accertarsene. Quale?

Agendo con la calamita sulle quattro sostanze, si osserva che lo zolfo non ha proprietà magnetiche, il ferro sì, il solfuro di ferro sì, ma l’attrazione è meno intensa, e quindi la calamita è un buon strumento per separare la miscela zolfo-ferro, mentre è inefficace per separare il ferro dallo zolfo nel solfuro di ferro.

About ilgeniodellalampada

docente di scienze
This entry was posted in laboratorio, reazioni, sostanze, trasformazioni della materia. Bookmark the permalink.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *