Qu'est-ce que la chimie du banc?
La chimie du banc est le type qui est effectué de la manière la plus traditionnelle - le scientifique mélange directement les produits chimiques, n'utilisant aucun des appareils de haute technologie ou des approches théoriques qui peuvent être associées aux aspects les plus de pointe de la discipline. Essentiellement, cela implique des expériences et des démonstrations qui peuvent être faites avec quelques produits chimiques; quelques tubes à essai, flacons et béchers; et un brûleur Bunsen. L'image stéréotypée d'un scientifique dans une blouse de laboratoire blanche versant des produits chimiques d'un tube à essai à un autre est un parfait exemple de chimie du banc. La «chimie humide» est parfois utilisée comme synonyme de cette activité; Cependant, il s'agit d'un terme de l'industrie avec une définition beaucoup plus flexible, et peut également se référer à l'utilisation d'équipements de haute technologie qui ne se trouvent généralement pas dans un laboratoire de laboratoire.
Techniques
Le terme «chimie du banc» couvre de nombreuses techniques scientifiques différentes qui sont utilisées dans un laboratoire. Une règle générale est que si jeT est une méthode qui peut être facilement pratiquée dans un établi sans ordinateur effectuant la plupart des calculs et des analyses, alors c'est une technique de chimie du banc. Les méthodes analytiques incluent le titrage, l'analyse gravimétrique, les tests de flamme et les tests de bornes de borax. Des échantillons d'éléments ou de composés peuvent également être préparés dans le Workbench. L'expérimentation, ou simplement mélanger les choses ensemble pour voir ce qui se passe, est souvent une activité de banc, et de nombreuses découvertes importantes continuent d'être faites de cette manière.
Méthodes analytiques
Une grande partie de la chimie concerne l'analyse: étudier un échantillon de matériau pour déterminer quels éléments ou composés il contient. Bien qu'il existe des instruments, tels que des spectromètres, qui peuvent être utilisés pour effectuer des analyses détaillées, il existe également une grande variété de tests de banc simples qui peuvent être faits simplement en mélangeant une ou deux substances, ou en chauffant quelque chose dans une flamme Bunsen. CesLes procédures peuvent être à l'ancienne, mais elles ne nécessitent pas d'équipement coûteux et peuvent enseigner beaucoup aux étudiants sur la chimie. Dans le passé, ils ont conduit à d'importantes percées, comme la découverte de nouveaux éléments.
titration - parfois appelée analyse volumétrique - est une méthode utilisée pour établir la concentration d'un composé dissous. Par exemple, si un chimiste veut savoir combien d'acide chlorhydrique est présent dans une solution dans l'eau, elle peut ajouter une solution alcaline, comme l'hydroxyde de sodium, de concentration connue jusqu'à ce que la solution résultante soit neutre. Il est alors possible de calculer la concentration de l'acide chlorhydrique à partir du volume de solution d'hydroxyde de sodium utilisé.
L'analyse gravimétrique repose sur la masse plutôt que sur le volume, et implique de peser le composé ou l'élément d'intérêt, après l'avoir isolé à partir d'un échantillon. Par exemple, pour découvrir la quantité de métal présent dans un minerai, un chimiste peut d'abord dissoudre le minerai dans un acide, puis ajouter unbase qui réagit avec le métal pour former un composé qui n'est pas soluble. Cela sortira de la solution comme une poudre fine connue sous le nom de précipité, qui peut ensuite être filtrée et pesée. Il est alors possible, en connaissant les poids atomiques du métal et les autres éléments du composé précipité, pour déterminer la quantité de métal présente dans le minerai.
Un test de flamme est basé sur les couleurs produites lorsque certains métaux sont fortement chauffés dans une flamme Bunsen. Par exemple, le baryum donnera le vert, le strontium, le rouge et le césium, le bleu. Le test est normalement effectué à l'aide d'un fil de platine avec une petite boucle à la fin, qui est utilisé pour ramasser une petite quantité de l'échantillon, et pour l'introduire dans la flamme.
Une autre façon de détecter les métaux est le test de borax. À nouveau à l'aide d'une boucle de fil de platine, une petite quantité de borax (tétraboret de sodium), est fondu dans une flamme Bunsen, puis utilisée pour ramasser une petite quantité de l'échantillon. Ce mélange est ensuite fondu à nouveau dans la flamme pour former unpetite perle ronde. Les métaux présents dans l'échantillon produiront des perles de différentes couleurs. La couleur dépend également de la partie de la flamme dans laquelle la perle est chauffée, et la perle peut changer de couleur à mesure qu'elle refroidisse. D'après les couleurs produites, il est souvent possible d'identifier quel métal est présent.
Préparation d'échantillons de produits chimiques
Les méthodes de banc peuvent également être utilisées pour préparer ou purifier des échantillons de produits chimiques particuliers. La distillation est une technique commune. Un mélange de liquides avec différents points d'ébullition - par exemple, l'eau et l'éthanol - peut être séparé en le plaçant dans un ballon connecté à un condenseur, ou dans une réplique, et en le chauffant à une température au-dessus du point d'ébullition de l'un, mais en dessous du point d'ébullition de l'autre. Le liquide avec le point d'ébullition inférieur est vaporisé et peut être condensé et collecté.
Les précipitations sont une autre méthode qui peut être utilisée pour préparer un produit chimique insoluble dans l'eau. Un échantillon pur de carbonate de calcium (Caco
le banc
La chimie du banc tire son nom de l'assemblage de laboratoire traditionnel. Ils se trouvent dans les laboratoires industriels et universitaires, et presque tous ceux qui apprennent les sciences naturelles fonctionneront sur l'un de ces bancs à un moment donné. Ils sont généralement résistants aux taches, à la chaleur et à la corrosion afin que les déversements chimiques et les expériences bâclées ne causent pas de dommages significatifs et peuvent être équipés de prises de gaz auxquelles un brûleur Bunsen peut être attaché. QuelquesLes établissements sont également entourés de systèmes de ventilation appelés hottes pour protéger les utilisateurs des gaz toxiques qui peuvent être libérés lors de certaines réactions chimiques.