4 - Società Chimica Italiana

Riflessioni sul curricolo di chimica
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re, detersivi), e ne propone altre (ammoniaca, acido cloridrico, idrossido di sodio) invitando gli alunni a compiere una
prima esplorazione delle sostanze (ad esempio possono provare la differenza della sensazione che lasciano sulla pelle il
succo di limone e il bicarbonato di sodio disciolto in acqua); in seguito utilizzano un indicatore sulle sostanze che hanno
portato e il docente si occupa della natura delle sostanze pericolose. Alla fine del lavoro arrivano ad una definizione
operativa di acidità e basicità: una sostanza è acida, basica o neutra in base al colore che fa assumere all'indicatore.
In una terza fase gli alunni scoprono che anche le sostanze basiche possono essere corrosive (ad esempio il docente può
trattare con la soluzione di idrossido di sodio la comune carta di alluminio utilizzata in cucina facendo osservare ciò che
accade); che sostanze acide e basiche si neutralizzano a vicenda (gli alunni sperimentano come varia il pH di sostanze
acide se vi si aggiungono sostanze basiche o viceversa, aggiungendo ad esempio bicarbonato di sodio all'aceto); che
sostanze acide e basiche messe insieme formano sostanze che si chiamano sali (il docente può unire un po’ di soluzione
di acido cloridrico con soluzione di idrossido di sodio, inserendo poi in una capsula di porcellana e facendo evaporare si
ottiene cloruro di sodio). Una quarta fase consiste nel chiedere agli alunni di registrare sul loro “diario di bordo” i
risultati delle esperienze giungendo ad una prima concettualizzazione; la discussione con l’insegnante porterà alla
concettualizzazione finale, che viene operata dagli alunni sotto la guida del docente e riportata, se necessario, sul loro
“diario”.
Il secondo esempio riguarda lo studio dei miscugli tra sostanze ed in particolare delle soluzioni.
Si riferisce alla seguente competenza delle “Indicazioni..” della DD/SCI :”(l’allievo) riconosce le soluzioni acquose
dalle miscele eterogenee sulla base della proprietà macroscopica della trasparenza, ne descrive le caratteristiche
osservabili (trasparenza, eventuale colore) e fa uso dei termini solvente e soluto; fa esperienza di alcuni tipi di
soluzione (solido/liquido, liquido/liquido, liquido/gas) e utilizza i procedimenti per separarne alcune (distillazione per
le soluzioni liquido/liquido: evaporazione per le soluzioni solido/liquido; ebollizione per le soluzioni liquido/gas);
esprime la concentrazione di soluzioni in termini di g/g, g/ml, ml/ml e determina la solubilità di alcuni sali come
grandezza caratteristica di una sostanza.” Nel mettere a punto il nostro percorso abbiamo tenuto conto anche del
lavoro di recente pubblicazione2.
La prima fase consiste nel far preparare alcuni miscugli agli alunni fatti con materiali a loro comuni (iniziando da quelli
solido/solido) e chiedendo loro di risepararli riportando la situazione allo stato iniziale. Nel rendersi conto di quanto non
sia banale la consegna saranno approfondite alcune delle tecniche di separazione…in particolare quelle utili al
raggiungimento dell’obiettivo. L’indagine passa dall’evidenziare le caratteristiche osservabili dei vari componenti e se
queste si mantengono o meno nel miscuglio (…si osserva che si mantengono); inoltre si indaga sull’aspetto
quantitativo…possiamo mescolare i componenti in tutte le proporzioni In questa fase gli alunni hanno il compito di
maneggiare direttamente le sostanze e gli strumenti: nel “fare e disfare” impareranno ad eseguire una filtrazione con il
filtro a pieghe, osserveranno la sospensione e la decantazione, separeranno la segatura dalla sabbia utilizzando la
schiumatura e potranno comprendere che qualunque processo di separazione può avvenire se riusciamo ad individuare e
sfruttare caratteristiche specifiche di una sostanza tra le altre. Il ferromagnetismo per separare la limatura di ferro dal
sale con una calamita; il diverso peso specifico della segatura rispetto alla sabbia, tanto che la segatura galleggia e la
possiamo “schiumare”; infine il fatto che il sale che si scioglie nell’acqua lo possiamo separare dalla sabbia e
riottenerlo…. attraverso la vaporizzazione.
Nella seconda fase si amplia l’esperienza considerando miscugli liquido/liquido e liquido/gas. Gli allievi fanno
esperienza che i liquidi non si mescolano tra di loro sempre nello stesso modo studiando miscugli acqua/olio e
acqua/alcool etilico. Dalla discussione emergono i seguenti concetti: mescolando acqua e olio si osserva la formazione
di un miscuglio eterogeneo formato da due liquidi non miscibili, uno di p sp minore che galleggia (olio) e uno di p sp
maggiore sottostante (acqua): si tratta di una sospensione. I due liquidi per agitazione formano quella che si chiama
emulsione , cioè una momentanea miscelazione olio/acqua, che però, lasciando a riposo, riforma il miscuglio che si
aveva in partenza. I due componenti sono chiaramente riconoscibili ad occhio nudo e ognuno mantiene le caratteristiche
macroscopiche proprie. Sotto forma di sospensione potranno essere facilmente separati mediante un imbuto separatore o
per aspirazione del liquido sovrastante. Mescolando acqua e alcol etilico si ottiene una miscela omogenea in cui un
liquido non è più riconoscibile rispetto all’altro: si tratta di una soluzione. Si esaminano le ipotesi avanzate dagli allievi
per controllare se era scaturita la parola “distillazione” come forma di separazione…. Si fa presente che nessuno dei
metodi di separazione fin qui incontrati ( filtrazione, decantazione,…) è in grado di separare i componenti di una
soluzione. Vedremo infine come si possono separare liquidi tra loro miscibili mediante una distillazione.
Infine possiamo avere anche miscele omogenee acqua /gas o più genericamente liquido/gas: un esempio comune sono le
nostre bottiglie di acqua minerale gasata naturale o meno. Si può aggiungere che il gas disciolto nell’acqua è biossido di
carbonio, uguale a quello che emettiamo nella nostra respirazione.
Nella terza fase vengono approfondite le soluzioni a partire da quelle generate da un sale sciolto in acqua. Utilizzando
un sale colorato (per esempio il solfato di rame) iniziamo a scioglierne quantità sempre maggiori nello stesso volume di
acqua. Si traggono le seguenti conclusioni:
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2. F.Olmi, M.G. Cosenza, A. Pezzini, Di cosa son fatte le cose,CnS -La Chimica nella scuola, Anno XXX, n. 4, 2008 , p. 62.
CnS – La Chimica nella Scuola Ottobre – Dicembre 2009