determinazione dati sperimentali

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stella

2015-11-02 19:46

salve, allora devo calcolare questi dati sperimentali trovati in laboratorio.

Riportare i dati sperimentali e i risultati con il corretto numero di cifre significative

Acqua

Volume del matraccio: 25 mL

Massa del matraccio vuoto: 27,268

Massa del matraccio pieno: 52,062

Massa della soluzione: 24,794

Densità: 

I calcoli dell'acqua sono fatti bene? 

La massa della soluzione l'ho calcolata facendo la differenza tra massa del matraccio vuoto e quello pieno va bene?

LuiCap

2015-11-02 20:11

Il calcolo della massa dell'acqua va bene. Nella tabella dei dati i valori numerici delle masse vanno completati con la loro unità di misura, ovvero g. Il volume del matraccio che hai indicato ha sicuramente più di 2 cifre significative. Sul matraccio c'è sicuramente scritta una tolleranza sulla misura totale del volume; questo valore indica il numero di decimali con cui va espresso il volume. Se, ad esempio, la tolleranza è 0,02 mL significa che l'incertezza sulla misura del volume cade sul centesimo di mL quindi il volume di acqua misurato è 25,00 mL. La domanda corretta dell'esercizio è: Calcolare la densità dell'acqua in base ai seguenti dati sperimentali"

stella

2015-11-02 20:15

per sapere il volume del matraccio come devo fare?

LuiCap

2015-11-02 20:18

Devi leggere sul matraccio quello che il costruttore del matraccio ha scritto riguardo alla tolleranza

Guglie95

2015-11-02 20:23

Eh certo... se hai quelle cifre allora saranno quelle... però questi esercizi puoi benissimo farteli da sola dato che sono problemi davvero troppo semplici

stella

2015-11-02 20:25

sicuramente, li volevo fare da sola ho solo chiesto alla gentile luisa se erano fatti bene, vorrei capire sempre i miei errori e non ripeterli

LuiCap

2015-11-02 20:56

@ Stella l'esercizio però non è finito, devi calcolare la densità dell'acqua.

@ Guglie, la vetreria tarata e graduata (cilindri, burette, pipette) è innanzitutto classificata in base alla calibrazione come strumenti IN o EX. Gli strumenti IN sono calibrati per contenere un determinato volume di liquido ad una determinata temperatura. Gli strumenti EX invece per espellere un determinato volume di liquido sempre ad un determinata temperatura. Questi strumenti sono poi ulteriormente suddivisi in classi di conformità: AS, A e B.

Tutte queste informazioni sono scritte in modo indelebile sugli strumenti.

Nell'allegato trovi alcuni esempi:

vetreria.jpg
vetreria.jpg

Il volume che si legge su un matraccio tarato da 25 mL sia di classe A che di classe B non è dunque 25 mL (2 cifre significative), ma 25,00 mL (4 cifre significative).

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Guglie95

2015-11-02 21:50

LuiCap ha scritto:

@ Guglie, la vetreria tarata e graduata (cilindri, burette, pipette) è innanzitutto classificata in base alla calibrazione come strumenti IN o EX. Gli strumenti IN sono calibrati per contenere un determinato volume di liquido ad una determinata temperatura. Gli strumenti EX invece per espellere un determinato volume di liquido sempre ad un determinata temperatura. Questi strumenti sono poi ulteriormente suddivisi in classi di conformità: AS, A e B.

Tutte queste informazioni sono scritte in modo indelebile sugli strumenti.

Nell'allegato trovi alcuni esempi:

Il volume che si legge su un matraccio tarato da 25 mL sia di classe A che di classe B non è dunque 25 mL (2 cifre significative), ma 25,00 mL (4 cifre significative).

E che ne sapevo io? Magari era un dato fornito da un testo scolastico? Che sia o meno 2 o 4 cifre significative io non potevo saperlo a priori. Poi effettivamente i calcoli che lei ha fatto sono corretti... io mica sono un indovino e posso sapere se i dati forniti sono corretti.  O_o

stella

2015-11-02 21:58

la densità si ricava facendo massa / volume

24,794/25=0,99176

LuiCap

2015-11-02 22:09

Scusami Guglie, ma un attimo in più di umiltà dovresti averlo!!!

Credi forse che in quaranta e più anni di insegnamento io non mi sia trovata tantissime volte davanti ad un quesito pratico di questo tipo?!?!?

Lo scopo di questo tipo di esercizio non è solo quello di verificare se uno sa o meno calcolare la densità da misure dirette di massa e di volume, ma anche quello di verificare che le grandezze misurate siano scritte con il giusto numero di cifre significative.

Il volume misurato con un matraccio tarato NON PUÒ essere espresso con un'incertezza sull'unità, e questo a priori.

Se il dato viene espresso così, allora lo studente non sa la differenza tra la vetreria tarata e la vetreria comune.

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stella

2015-11-02 22:14

la densità si ricava facendo massa / volume

24,794/25=0,99176

Guglie95

2015-11-02 22:23

Ma io non dico che tu non abbia ragione, e soprattutto non nego di essere stato impreciso. Ma come dico non posso assolutamente sapere se il dato da lei preso sia o meno veritiero proprio perchè si parla di dati sperimentali e che quindi una persona possa a sua volta aver sbagliato a riportare i dati.

Ora Stella è meglio che inserisci l'unità di misura di ogni cosa... tipo quei 0.99176 cosa sono? (Cavoli? Sottaceti? Triangoli?)

Ad ogni misura e calcolo che impieghi un'unità di misura a monte o che sia misurata da uno strumento va accompagnato un simbolo che varia in base a cosa si parla...

g per i grammi, L per i litri, g/L per la densità.

stella

2015-11-02 22:27

giustissimo, errore mio. 0,99176 kg/m^3

LuiCap

2015-11-02 22:49

Il testo è molto chiaro:

Riportare i dati sperimentali con il corretto numero di cifre significative.

Ammettiamo che il volume 25 mL sia giusto così come è scritto.

Perciò

24,794 g / 25 mL = 0,99 g/mL = 0,99 g/cm3 = 0,99 kg/L = 0,99 kg/dm3 = 0,99x10^3 kg/m3

Il risultato deve essere espresso con un numero di cifre significative del dato sperimentale che ne ha di meno.

stella

2015-11-02 22:59

capito, quindi devo mettere le cifre del minore cioè 25 giusto?

LuiCap

2015-11-02 23:13

Sì, e mettere l'unità di misura corretta!!!

stella

2015-11-02 23:22

compreso , grazie mille, proverò con altri esercizi

stella

2015-11-03 09:39

ora ho quest'altro esercizio: NaCl 2M Volume del matraccio: Massa del matraccio vuoto: 62,770 Massa del matraccio pieno: 171,556 Massa della soluzione: 108,786 Densità: Volume: Allora prima di calcolare la densità devo conoscere il volume. La formula per il volume è varia, dipende dalla forma del contenitore. Qui come mi regolo? LA formula è: pigreco*ragioallaseconda*lungheza

LuiCap

2015-11-03 10:48

Sei certa di aver trascritto tutti i dati sperimentali? Sai cosa significa NaCl 2 M? Sei certa che non sia scritto 2 m? Un matraccio non ha una forma cilindrica, quindi il volume non può essere calcolato con la formula che hai scritto.

stella

2015-11-03 11:14

Soluzione: NaCl 2M è scritto così

ora devo calcolare il volume e la densità.

Quindi la formula che ho scritto è per una forma cilindrica?

LuiCap

2015-11-03 14:27

Torno a domandarti: sei certa di aver ricopiato bene tutto il testo?

Riesci a fare una foto e a postarla?

A mio parere mancano almeno un dato: il volume del matraccio tarato o il volume della soluzione di NaCl 2M utilizzata per eseguire le misure.

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: stella

stella

2015-11-03 19:17

trovato il volume, tutto risolto

stella

2015-11-04 14:45

ora vorrei sapere un'informazione. Allora io ho un esercizio con dei dati:

Soluzione: Acqua

Concentrazione: 0

Volume del matraccio: 25 mL

Massa del matraccio vuoto: 27,268

Massa del matraccio pieno: 52,0628

Massa della soluzione: 24,794

Densità: 0,99 *10^3 kg/m^3

Soluzione: NaCl 2M

COncentrazione esatta del sale: 11,6

Volume del matraccio: 100 mL

Massa del matraccio vuoto: 62,770

Massa del matraccio pieno: 171,556

Massa della soluzione: 108,786

Densità: 1,090 kg/m^3

Soluzione NaCl 0,5

Concentrazione esatta del sale: 2,5 mL

Volume del matraccio: 100 mL

Massa del matraccio vuoto: 12,431

Massa del matraccio pieno: 22,417

MAssa della soluzione: 9,9986

Densità: 0,9986 kg/m^3

I calcoli sono giusti?

Grazie

LuiCap

2015-11-04 16:09

Perché hai cancellato il testo in pdf delle esercitazioni che hai postato ieri???

Vado a memoria e ho rifatto la Tabella finale.

Se consideri i volumi dei matracci utilizzati 25, 100 e 10 mL, la tabella coi risultati è questa.

densità 1.jpg
densità 1.jpg

Se consideri i volumi dei matracci utilizzati 25,00 100,0 e 10,00 mL come in realtà devono essere, la tabella coi risultati è quest'altra. Come vedi cambia il numero di cifre significative con cui devono essere espressi i valori della densità nei tre casi esaminati.

densità 2.jpg
densità 2.jpg

Nei tuoi risultati sono sbagliate le conversioni da g/mL a kg/m3 nel secondo e terzo caso esaminato.

Inoltre nel terzo caso esaminato il volume del matraccio tarato usato è 10 (o 10,00) mL e la massa della soluzione non è quella che hai scritto.

stella

2015-11-04 16:19

ora rimetto di nuovo il pdf, ok? Grazie milleper la disponibilità


ecco il pdf

In laboratorio - I esperienza.pdf
In laboratorio - I esperienza.pdf

LuiCap

2015-11-04 16:40

Ricordavo bene.

Nel procedimento da seguire per determinare la densità di due soluzioni di NaCl c'è questa domanda:

Calcolare la massa di NaCl necessaria per preparare 100,0 mL di una soluzione 2,00 M.

Hai fatto questo calcolo?

Quando poi sei andata alla bilancia quale massa di NaCl hai effettivamente pesato con tutte le cifre segnate sul display?


densità 3.jpg
densità 3.jpg

stella

2015-11-04 19:16

le cifre sono quelle che ho scritto sul foglio, ho effettuato delle misurazioni nel laboratorio.


come mai c'era l'errore nella concentrazione esatta del sale

LuiCap

2015-11-04 20:32

Tu hai scritto di aver pesato 11,6 g di NaCl.

Per preparare 100,0 mL di soluzione 2,00 M si devono eseguire questi calcoli:

2,00 mol : 1000 mL = x mol : 100,0 mL

x 0,200 mol NaCl

massa NaCl = 0,200 mol x 116,88 g/mol = 23,4 g NaCl

Fatti questi calcoli, si va alla bilancia e si cerca di pesare una massa il più vicino possibile a quella calcolata, annotando la massa realmente pesata con tutte le cifre che compaiono sul display della bilancia.

Ammettiamo che tu abbia pesato in realtà 23,454 g di NaCl.

La concentrazione esatta dell'NaCl sarà dunque:

n NaCl = 23,454 g / 116,88 g/mol = 0,20067 mol

Queste moli sono contenute in un volume di 100,0 mL, perciò la Molarità esatta della soluzione sarà:

0,20067 mol : 100,0 mL = x mol : 1000 mL

x = M = 2,007 mol/L

stella

2015-11-04 21:48

compreso perfettamente, grazie


Sotto l'esercizio c'è scritto, paragonare i tre valori ottenuti e fare delle valutazioni

LuiCap

2015-11-04 22:00

Valutare i dati significa spiegare:

a) quale significato hanno i tre dati presi singolarmente

b) perché la densità dell'acqua è minore di quella di entrambe le due soluzioni di NaCl

c) perché la densità della soluzione di NaCl 0,500 M è minore di quella della soluzione 2,00 M

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stella

2015-11-04 22:05

grazie mille,

a) per 3 dati si intende massa, volume e densità

LuiCap

2015-11-04 22:19

No, le densità dei tre liquidi che hai determinato in modo sperimentale

stella

2015-11-04 22:52

quindi solo le densità, grazie.


scusate ancora il disturbo, non riesco a capire se devo trascrivere solo le densità numeriche o fare paragoni

LuiCap

2015-11-05 13:27

Per commentare i dati ottenuti non devi trascrivere le tre densità, ma spiegare il significato della grandezza nei tre casi.

Ad esempio, cosa significa che l'acqua ha densità 0,99 g/mL?

Poi devi anche paragonare le tre densità e spiegare perché si ottengono dei valori diversi.

stella

2015-11-06 09:12

salve, mi scusi ancora il disturbo, sulla relazione ho scritto:

a) cosa significa che l'acqua ha densità 0,99 g/mL?

la densità in generale di una sostanza è la massa per unità di volume, nel SI si misucra in kg/m^3 o equialentemente g/mL. L'acqua ha una densità di 0,99 g/mL.

Ora non ho capito cosa devo scrivere? I vari dati?

LuiCap

2015-11-06 10:50

Densità 0,99 g/mL significa che mettendo su una bilancia 1,0 mL di acqua leggerò sul display una massa di 0,99 g.

Quindi 0,99 g è la massa di 1,0 mL di acqua.

Se invece metto sulla bilancia 15 mL di acqua leggerò sul display una massa di 14,85 g.

In altre parole la densità di una qualsiasi sostanza, sia essa solida, liquida o gassosa, è una costante a temperatura costante che dipende solo dal tipo di sostanza in esame, ovvero è una grandezza intensiva che non dipende dalla quantità di sostanza presa in esame: 1 g di acqua e 1 kg di acqua hanno la stessa densità.

Questa grandezza, insieme a tantissime altre, determina la "carta d'identità di quella sostanza".

Se la sostanza è liquida essa può essere una sostanza pura, tipo acqua distillata costituita solo da molecole di acqua tutte uguali, oppure una soluzione costituita da un tot di molecole di soluto e un tot di molecole di solvente.

Per una soluzione la densità rappresenta dunque il rapporto tra la massa di tutte le sostanze disciolte (soluto/i + solvente) e il corrispondente volume.

L'acqua minerale delle bottigliette non è una sostanza pura, ma una soluzione di molte sostanze disciolte nell'acqua; basta leggere l'etichetta, confrontare fra loro le diverse marche in commercio e accorgersi che contengono diverse quantità di soluti disciolti, quindi avranno densità diverse.

Dopo aver determinato sperimentalmente la densità dell'acqua (non so quale ti abbiano fatto usare, se distillata o di acquedotto), hai determinato la densità di altri liquidi, questa volta di due soluzioni: NaCl 2,00 M e NaCl 0,500 M.

Cosa significa il simbolo M?

Perché la densità della prima soluzione (1,088 g/mL) è maggiore della densità della seconda (0,999 g/mL)?

Perché la densità di entrambe queste due soluzioni è maggiore della densità dell'acqua (0,99 g/mL)?

Ci puoi scrivere un tema ;-)

Al termine di ogni esperienza di laboratorio, dalla più semplice come questa, alle più complesse che via via incontrerai nel tuo corso di studi, devi sforzarti di valutare qualsiasi dato che ottieni e capire, in base alla teoria, se i risultati sperimentali che ottieni sono compatibili con essa. Per ottenere ciò i calcoli devono essere eseguiti subito in laboratorio e non dopo alcuni giorni quando scrivi la relazione, perché se ti accorgi di aver ottenuto dei dati incompatibili fra loro, puoi ripetere immediatamente le misure e aggiustare il tiro.

È questo che significa l'attività di laboratorio :-D Non è solo la mera esecuzione di passaggi manuali (che devono comunque essere eseguiti nel modo corretto), ma l'interpretazione del perché hai fatto così e la valutazione dei risultati ottenuti.

Ad esempio, nel procedimento che hai eseguito per determinare la densità dei tre liquidi uno dei passaggi dice: "Pesare un matraccio da .... mL perfettamente pulito e asciutto; annotare la massa e riportare tutte le cifre segnate sul display (Riportare il valore in Tabella 1)."

Ora ti chiedo?

- perché il matraccio deve essere pulito?

- perché il matraccio deve essere asciutto?

- deve essere asciutto sia all'interno che all'esterno, solo all'interno o solo all'esterno? Perché?

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stella

2015-11-06 12:43

allora grazie mille per la disponibilità comincio con il rispondere alle prime domande: allora ci hanno fatto usare acqua distillata il simbolo M indica la molarità, sarebbero le moli di soluto/ litri di soluzione, rappresenta la concentrazione di una specie in soluzione. la densità della prima soluzione è maggior della seconda, perchè (secondo me, non so se sia corretto), la massa della prima soluzione è maggiore della seconda, e quindi la massa/volume maggiore. Fin qui va bene o continuo?

LuiCap

2015-11-06 13:26

Molarità = moli di soluto/litro (singolare) di soluzione

La risposta che hai dato va bene, ma non basta.

Anche il volume della prima soluzione è maggiore di quello della seconda, quindi la densità della prima dovrebbe risultare minore di quello della seconda. Perché, giustamente, non è così?

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stella

2015-11-06 18:21

sto formulando varie ipotesi sul foglio, ma non riesco a comprendere

LuiCap

2015-11-06 19:48

La densità dell'NaCl 2,00 M è maggiore di quella dell'NaCl 0,500 M perché la massa della soluzione di NaCl 2,00 M per unità di volume della soluzione è maggiore della massa della soluzione di NaCl 0,500 M per la stessa unità di volume della soluzione.

Te l'ho già spiegato un'altra volta che, quando esegui l'operazione

massa della soluzione / volume della soluzione

vai a calcolare la massa della soluzione nell'unità di volume della soluzione risolvendo in pratica la seguente proporzione:

massa soluzione (g) : volume totale soluzione (mL) = x g : 1 mL

x = densità della soluzione = massa soluzione (g) · 1 mL / volume totale soluzione (mL)

NaCl 2,00 M

108,786 g soluzione : 100,0 mL soluzione = x g : 1 mL

NaCl 0,500 M

9,986 g soluzione : 10,0 mL soluzione = x g : 1 mL

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stella

2015-11-06 20:05

chiarissimo, ho segnato tutto su un foglio ora lo rileggo attentamente e lo studio