Le misure con il sestante

Misure con il sestante
09/06/2010
h. 13.25
gruppo altezza sole (°) differenza (°)
1 77 10,7
2 85 18,7
3 75 8,7
4 75 8,7
5 62 -4,3
6 72 5,7
media 74,3°

valore dell'Osservatorio di San Marino 66,3°

Riassunto dei dati e confronto con quelli dell'osservatorio di San Marino per la stessa data e la stessa ora:

La scuola è finita

Elettrolisi

Nell'altro esperimento di oggi abbiamo fatto queste due prove:

Circuito 1 : pila, elettrodi (due chiodi), acqua, lampadina. Eseguo la connessione dei vari componenti ed osservo che la lampadina resta spenta.

Circuito 2: pila, elettrodi (due chiodi), acqua, NaCl (due cucchiaini), lampadina. Come sopra, ma aggiungo il sale nell’acqua. La lampadina si accende. Nel primo caso non circolava corrente, nel secondo sì.

Che cosa è successo? Perchè il sale ha aumentato la conduttività dell'acqua?

Il sale da cucina è formato da molecole di cloruro di sodio (NaCl).

L'acqua divide anche ogni molecola nei due atomi che le costituiscono, nei due ioni Na⁺ e Cl^-. Le molecole di sali, acidi e basi sciolti in acqua, ionizzano, si dissociano cioè in particelle di carica opposta. Na⁺ e Cl^- hanno reso conduttrice l'acqua distillata.
Una soluzione conduttrice si definisce anche elettrolita. Non solo l'acqua, ma anche altri liquidi sono capaci di ionizzare sostanze che vengono poste in soluzione.
Fate la stessa prova, utilizzando un acido, per esempio aceto.

E si usasse lo zucchero al posto del sale funzionerebbe?
Confrontate anche la conduttività dell'acqua di rubinetto rispetto a quella dell'acqua distillata.
Confrontando i conduttori solidi con quelli liquidi, potete notare che, mentre in un filo metallico la corrente passa senza trasportare atomi nè causare reazioni chimiche, il passaggio di corrente in un elettrolita consiste nel movimento di ioni e agli elettrodi si hanno reazioni chimiche. Tra l'altro, per queste reazioni le pile tendono ad esaurirsi.
L'elettrolisi (significa "rompere con l'elettricità") è un processo che trasforma energia elettrica in energia chimica. L’acqua, per il passaggio di corrente, si scinde in ossigeno ed idrogeno gassosi. È il processo inverso a quello della pila: con la pila infatti si sfrutta una reazione chimica per produrre energia elettrica, con l'elettrolisi invece si usa l'energia elettrica per far decorrere una reazione chimica che non avverrebbe spontaneamente.
 Il dispositivo in cui avviene l’elettrolisi viene chiamato cella elettrolitica.
 Una cella elettrolitica si realizza immergendo nell’ambiente di reazione due elettrodi collegati con una sorgente di corrente continua (la pila). In tal modo i due elettrodi assumono cariche opposte, di segno uguale a quello dei poli della pila.
La corrente elettrica dissocia la molecola d'acqua. L'idrogeno appare dal catodo (l'elettrodo - da cui gli elettroni vengono immessi nell'acqua), mentre dall'anodo (l'elettrodo +, in cui vengono assorbiti gli elettroni provenienti dall'acqua) si sviluppa ossigeno.
Un filmato sull'elettrolisi eseguito con acido solforico che mostra bene come si raccolgano idrogeno ed ossigeno rispettivamente al catodo e all'anodo si può vedere qui.

Decapaggio?

Una volta a Sesto c’era lo stabilimento Falck Decapaggio. Cosa facevano lì? Clicca sulla foto per ingrandirla e leggere l'articolo pubblicato sulla rivista del Comune.



Ne abbiamo parlato per via del nostro piccolo esperimento di galvanostegia, che consiste nel depositare su un oggetto metallico un sottile strato di un altro metallo.
La soluzione liquida nella quale avviene il processo di galvanostegia è detta bagno galvanico. Tale soluzione è tipicamente formata da acqua e dal sale del metallo (per noi, solfato di rame) che si vuole depositare. Gli elettrodi sono elementi di materiale conduttore immersi nella soluzione che permettono alla corrente elettrica di scorrere attraverso la soluzione. L'elettrodo collegato al polo negativo della batteria è detto catodo, e è formato dall'oggetto da ricoprire (-). L'elettrodo collegato al polo positivo della batteria è detto anodo, e può essere fatto dello stesso metallo che si vuol depositare sull'oggetto da ricoprire, oppure di un altro metallo o grafite.


La galvanostegia si può realizzare per piccoli oggetti o per grandi strutture, come le carrozzerie delle auto. I bagni galvanici possono avere concentrazioni molto basse o molto alte, mentre le correnti variano dai milliampere per piccoli oggetti, a molti ampere per grandi bagni galvanici.
La superficie da ricoprire deve essere perfettamente pulita. Le impurità infatti non permettono al metallo di depositarsi e di aderire all'oggetto. Tale operazione è chiamata decapaggio. Si fa una pulizia meccanica con spazzole di metallo o panni abrasivi seguita da una pulizia chimica. Nel bagno galvanico vengono immersi il catodo (-), formato dall'oggetto da ricoprire (noi lo abbiamo collegato direttamente a polo - della batteria), e l'anodo (+), formato da un altro oggetto conduttore. I due elettrodi sono collegati a un generatore di corrente. Quando viene acceso il generatore, la corrente inizia a scorrere attraverso gli elettrodi e la soluzione, e il metallo inizia a depositarsi.
Dopo la galvanostegia, l'oggetto deve essere lavato, per eliminare i residui del bagno galvanico.

Nel bagno galvanico vengono immersi il catodo (-), formato dall'oggetto da ricoprire, e l'anodo (+), formato da un altro oggetto conduttore. I due elettrodi sono collegati a un generatore di corrente. Quando viene acceso il generatore, la corrente inizia a scorrere attraverso gli elettrodi e la soluzione, e il metallo inizia a depositarsi.
Dopo la galvanostegia, l'oggetto deve essere lavato, per eliminare i residui del bagno galvanico.

Finalmente si prova il sestante!

Si prende del cartoncino, si incolla una fotocopia di goniometro
, si fissa un filo a piombo su un vertice (vedi schema), si fissa una cannuccia e due mirini:



Lo strumento si presta a misure di altezza: si utilizza con le stelle "traguardando " la stella direttamente attraverso la cannuccia, mentre per l' altezza del sole l' ombra del foro della cannuccia deve essere proiettata su una superficie orizzontale.
 Si può determinare la latitudine di diverse località puntando la stella polare. 
Per la misura dell'altezza del Sole si calcolerà la media delle misure ottenute.
 Non traguardare direttamente il Sole in questo modo, a meno che non ci si fornisca di filtri solari speciali e assolutamente sicuri.

Programma

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Planetario

Per il planetario, la partenza da scuola è alle 8,15 (e non alle 9), con rientro alle 11,30 circa.
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