Cos'è la chimica del banco?

La chimica del banco è il tipo che viene eseguito nel modo più tradizionale mdash;Lo scienziato mescola e gestisce direttamente le sostanze chimiche, non impiegando nessuno dei dispositivi ad alta tecnologia o approcci teorici che possono essere associati agli aspetti più all'avanguardia della disciplina.In sostanza, coinvolge esperimenti e dimostrazioni che possono essere fatte con alcuni prodotti chimici;Alcuni provette, boccette e becher;e un bruciatore Bunsen.L'immagine stereotipata di uno scienziato in un cappotto da laboratorio bianco che versano sostanze chimiche da una provetta all'altra è un perfetto esempio di chimica del panchina.La "chimica umida" è talvolta usata come sinonimo di questa attività;Tuttavia, si tratta di un termine industriale con una definizione molto più flessibile e può anche riferirsi all'uso di attrezzature ad alta tecnologia che generalmente non si trova in un banco da lavoro di laboratorio.

Tecniche

Il termine "chimica da banco" copre molte diverse diverseTecniche scientifiche che sono impiegate in un laboratorio.Una regola generale è che se si tratta di un metodo che può essere facilmente praticato su un banco di lavoro senza un computer che fa la maggior parte dei calcoli e delle analisi, allora è una tecnica di chimica da banco.I metodi analitici includono titolazione, analisi gravimetrica, test di fiamma e test di perline di borace.Campioni di elementi o composti possono anche essere preparati sul banco di lavoro.La sperimentazione, o semplicemente mescolare le cose insieme per vedere cosa succede, è spesso un'attività da banco e molte importanti scoperte continuano ad essere fatte in questo modo.

Metodi analitici

Gran parte della chimica riguarda l'analisi: studiare un campione di materiale per determinareQuali elementi o composti contiene.Mentre ci sono strumenti, come gli spettrometri, che possono essere utilizzati per eseguire analisi dettagliate, esistono anche un'ampia varietà di test da banco semplici che possono essere eseguiti semplicemente mescolando una o due sostanze o riscaldando qualcosa in una fiamma di Bunsen.Queste procedure possono essere vecchio stile, ma non richiedono attrezzature costose e possono insegnare molto agli studenti sulla chimica.In passato, hanno portato a importanti scoperte, come la scoperta di nuovi elementi.

titolazione mdash;a volte chiamato analisi volumetrica e mdash;è un metodo utilizzato per stabilire la concentrazione di un composto disciolto.Ad esempio, se un chimico vuole sapere quanto acido cloridrico è presente in una soluzione in acqua, può aggiungere una soluzione alcalina, come l'idrossido di sodio, di concentrazione nota fino a quando la soluzione risultante è neutra.È quindi possibile calcolare la concentrazione dell'acido cloridrico dal volume della soluzione di idrossido di sodio utilizzato. L'analisi gravimetrica si basa sulla massa anziché sulla volume e comporta la pesatura del composto o dell'elemento di interesse, dopo averlo isolato da un campione.Ad esempio, per scoprire la quantità di metallo presente in un minerale, un chimico potrebbe prima dissolvere il minerale in un acido, quindi aggiungere una base che reagisce con il metallo per formare un composto che non è solubile.Questo uscirà dalla soluzione come una polvere fine nota come precipitato, che può quindi essere filtrato e pesato.È quindi possibile, conoscendo i pesi atomici del metallo e gli altri elementi nel composto precipitato, per determinare la quantità di metallo presente nel minerale.

Un test di fiamma si basa sui colori prodotti quando alcuni metalli sono fortemente riscaldatiIn una fiamma di Bunsen.Ad esempio, il bario darà verde, stronzio, rosso e cesio, blu.Il test viene normalmente eseguito usando un filo di platino con un piccolo anello all'estremità, che viene utilizzato per raccogliere una piccola quantità del campione e per introdurlo alla fiamma.

Un altro modo per rilevare i metalli è il tallone del boracetest.Ancora una volta usando un anello di filo di platino, una piccola quantità di borace (tetraborato di sodio), viene fusa in una fiamma di bunsen, quindi utilizzata per raccogliere una piccola quantità del campione.Questa miscela viene quindi di nuovo sciolta nella fiamma per formare un piccolo, rotondo essereanno Domini.I metalli presenti nel campione produrranno perle di colori diversi.Il colore dipende anche dalla parte della fiamma in cui il tallone viene riscaldato e il tallone può cambiare il colore mentre si raffredda.Dai colori prodotti, è spesso possibile identificare quale metallo è presente.

La preparazione di campioni di sostanze chimiche

Metodi di banco può anche essere utilizzato per preparare o purificare campioni di sostanze chimiche particolari.La distillazione è una tecnica comune.Una miscela di liquidi con diversi punti di ebollizione mdash;Ad esempio, acqua ed etanolo mdash;Può essere separato posizionandolo in un pallone collegato a un condensatore o in una replica e riscaldandolo a una temperatura sopra il punto di ebollizione di uno, ma sotto il punto di ebollizione dell'altro.Il liquido con il punto di ebollizione inferiore viene vaporizzato e può essere condensato e raccolto.

La precipitazione è un altro metodo che può essere utilizzato per preparare una sostanza chimica insolubile in acqua.Un campione puro di carbonato di calcio (Caco ₃ ), ad esempio, può essere preparato mescolando una soluzione di un composto di calcio solubile e mdash;come cloruro di calcio (CACL ₂ ) e mdash;con una soluzione di carbonato solubile e mdash;come carbonato di sodio (Na ₂ CO ₃ ), in un becher.Il carbonato di calcio forma un precipitato nella parte inferiore del becher.L'altro prodotto della reazione, il cloruro di sodio (NaCl), che è solubile, potrebbe essere ottenuto evaporando il liquido rimanente.Questo metodo può essere utilizzato per preparare molti composti diversi.

Il banco

Chimica del banco prende il nome dal tradizionale banco da lavoro di laboratorio.Si trovano nei laboratori sia industriali che accademici e quasi tutti coloro che apprendono le scienze naturali funzionano in una di queste panchine ad un certo punto.Di solito sono coloranti, calore e resistenti alla corrosione in modo che le fuoriuscite chimiche e gli esperimenti falliti non causino danni significativi e possano essere dotati di prese di gas a cui è possibile collegare un bruciatore Bunsen.Alcuni banchi di lavoro sono anche circondati da sistemi di ventilazione noti come cappe fumi per proteggere gli utenti dai gas tossici che possono essere rilasciati durante alcune reazioni chimiche.