Nell’ambito del percorso di PCTO (Percorsi per le Competenze Trasversali e l’Orientamento) intitolato “The Young Chemists”, gli studenti dell’Istituto di Istruzione Superiore Verona Trento si sono distinti per il loro approfondito studio sulla titolazione, una tecnica fondamentale di analisi chimica utilizzata in laboratorio.
Il progetto si inserisce nella collaborazione con il SIR “Facoltà di Scienze e Tecnologia” dell’Università di Messina e ha visto protagoniste le classi 3C e 4C dell’IIS “Verona-Trento” di Messina, specializzazione “Chimica e materiali”. L’iniziativa, volta alla progettazione e realizzazione di tutorial didattici in ambito chimico, ha permesso agli studenti di mettere in pratica le competenze acquisite durante le ore di lezione attraverso esperimenti chimici guidati e documentati.
La titolazione è una tecnica di analisi quantitativa che permette di determinare con precisione la concentrazione di una soluzione grazie all’aggiunta controllata di un agente titolante di concentrazione nota. Questa tecnica è strettamente legata alla stechiometria della reazione chimica di riferimento: il punto equivalente, in cui il rapporto stechiometrico tra i reagenti viene rispettato, rappresenta l’obiettivo cruciale del processo.
Indicatori visivi o strumenti analitici sofisticati segnalano il raggiungimento di questo equilibrio, rendendo la titolazione un metodo versatile, applicabile a numerosi tipi di reazioni: da quelle acido-base alle reazioni di ossidoriduzione.
Gli studenti hanno concentrato il loro lavoro sulle titolazioni permanganometriche, sfruttando le proprietà ossidanti del permanganato di potassio (KMnO₄). In ambiente acido, il manganese del permanganato, inizialmente al suo massimo stato di ossidazione (+7), si riduce a manganese (+2), mentre il ferro contenuto nel solfato ferroso (FeSO₄) si ossida da Fe²⁺ a Fe³⁺.
Durante la titolazione, il permanganato funge anche da indicatore, grazie alla sua vivace colorazione viola. Al punto equivalente, la soluzione assume una tonalità rosa persistente, segnalando la conclusione della reazione.
Gli studenti hanno mostrato in dettaglio i passaggi necessari per effettuare una titolazione permanganometrica. Hanno sottolineato l’importanza della standardizzazione del permanganato di potassio, poiché tende a decomporsi con il tempo. La preparazione della soluzione richiede la dissoluzione in acqua di permanganato previamente pesato e standardizzato con uno strato di sodio.
Una volta pronto il titolante, gli studenti hanno titolato una soluzione di solfato ferroso in ambiente acido, osservando il cambiamento di colore che accompagna la reazione di ossidoriduzione. “Man mano che aggiungiamo il permanganato, la soluzione diventa giallastra per la formazione di Fe³⁺. Al punto equivalente, il colore rosa persiste per almeno 30 secondi,” hanno spiegato i giovani chimici.
A margine della titolazione, gli studenti hanno condotto un esperimento dimostrativo per illustrare il comportamento del permanganato di potassio in ambiente neutro. Mescolando permanganato con una soluzione di acqua ossigenata e ammoniaca, hanno osservato una reazione esotermica con sviluppo di ossigeno gassoso e la formazione di un precipitato bruno di diossido di manganese (MnO₂). Questo fenomeno è un esempio di dismutazione, una reazione di ossidoriduzione in cui un elemento si ossida e si riduce contemporaneamente.
Grazie a questa esperienza, gli studenti non solo hanno consolidato le loro conoscenze chimiche, ma hanno anche acquisito competenze fondamentali nella comunicazione scientifica, essendo protagonisti di video esplicativi e dimostrazioni pratiche.
Il percorso “The Young Chemists” si collega direttamente all’esperienza di Alternanza Scuola-Lavoro dell’A.S. 2016/17, dimostrando come la didattica laboratoriale possa trasformarsi in un’opportunità formativa completa, capace di unire teoria e pratica, scienza e divulgazione. “Siamo orgogliosi dei nostri ragazzi,” ha commentato la prof.ssa Maria Rossi, referente del progetto. “Hanno dimostrato che la chimica non è solo una materia di studio, ma un mezzo per esplorare, creare e comunicare.”
Con progetti come questo, l’IIS Verona Trento continua a essere un punto di riferimento per l’innovazione didattica e la formazione delle nuove generazioni.
