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Dagli elementi ai composti I composti chimici Ossidi e idrossidi La combustione Anidridi e acidi Sali Metalli e non metalli pH Dagli elementi ai composti I composti chimici Ossidi e idrossidi La combustione Anidridi e acidi Sali Metalli e non metalli pHprof giuseppe bettati °°° Info cookies
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Ogni volta che sostanze diverse si combinano e si trasformano in altre sostanze, siamo in presenza di una reazione chimica.
In una reazione chimica avviene la rottura di alcuni legami chimici e la formazione di nuovi legami.
Un ossido, detto più esattamente ossido basico, è un composto chimico che si ottiene facendo reagire l'ossigeno con un metallo (CaO, MgO, Na2O, FeO, Fe2O3, Na2O, Cu2O).
Gli ossidi sono estremamente diffusi nella composizione della crosta terrestre (quarzo, bauxite, ecc...) e in tutta la materia solida dell'intero universo. La reazione chimica che li forma, detta ossidazione, è uno dei fenomeni chimici più diffusi in natura ove avviene spontaneamente.
Quando un ossido viene posto a contatto con acqua si ha una reazione che porta alla formazione di un idrossido o base. Questi composti sono impiegati in molti settori dell'industria: nella fabbricazione dei saponi, della carta, nell'industria tessile, edile e delle materie plastiche.
La combustione è un tipo di ossidazione molto rapida, che produce una fiamma e la liberazione di calore. Perché la reazione possa iniziare, i reagenti devono raggiungere una certa temperatura (variabile per ogni sostanza), detta temperatura di accensione; ad esempio quando accendo un fornello a gas con un fiammifero, è la fiamma del fiammifero stesso che permette al gas di raggiungere la temperatura di accensione. Nella combustione si ha sempre liberazione di energia, ne abbiamo esempi con il carbone, il legno, la carta, la benzina, la cera delle candele, tutti materiali che bruciando producono energia. Le sostanze che bruciano (si ossidano) si dicono combustibili e l'ossigeno al quale si legano e che consente la combustione stessa viene detto comburente.
Le anidridi, dette anche ossidi acidi, si ottengono dalla combinazione di un non metallo sempre con l'ossigeno. Le anidridi sono quasi sempre allo stato aeriforme e incolori; si può avvertire la loro presenza dall'odore irritante e pungente che a volte emanano. (SO3, N2O3, N2O5, P2O3, P2O5, CO2).
Gli acidi sono sostanze che derivano dalla combinazione di un'anidride con acqua. Gli acidi si ritrovano spesso in natura e vengono utilizzati in moltissime lavorazioni industriali. Acidi sono anche alcune sostanze molto comuni e conosciute: l'acido citrico degli agrumi e l'acido acetico dell'aceto. Alcuni, come l'acido cloridrico o l'acido solforoso, possono essere irritanti e corrosivi.
Combinando un acido e un idrossido, si ha una reazione che porta alla formazione di un sale più un certo quantitativo di acqua. I sali sono i composti più largamente diffusi e sono utilizzati in tantissimi campi: nella produzione dei fertilizzanti, degli esplosivi, delle pellicole fotografiche. Molti sali sono presenti come elementi vitali nel nostro corpo in quanto regolano il funzionamento dei muscoli, l'integrità delle ossa, l'omeostasi del sangue, il lavoro dei reni.
Uno dei sali più famoso lo abbiamo sulle nostre tavole: il sale da cucina, il cloruro di sodio.
In base ad alcune proprietà fisiche e chimiche, gli elementi chimici vengono classificati in metalli e non metalli.
A temperatura ambiente i metalli sono solidi, ad eccezione del mercurio che è liquido, sono inoltre lucenti, duttili, malleabili e conducono bene il calore e la corrente elettrica.
Le caratteristiche fisiche dei non metalli sono in genere opposte a quelle dei metalli e non sono buoni conduttori nè di calore nè di elettricità. Tutti i non metalli si trovano nell'angolo in alto a destra della Tavola periodica (con l'eccezione dell'Idrogeno, che si pone insieme ai metalli ma si comporta come un non metallo).
Esistono solo dodici non metalli conosciuti: Idrogeno (H), Carbonio (C), Azoto(N),Ossigeno(O),Fluoro (F), Fosforo (P), Zolfo (S), Cloro (Cl),Selenio (Se), Bromo (Br), Iodio (I), Astato(At), a fronte di ottanta e più metalli; però i non metalli costituiscono la maggior parte della massa della Terra, soprattutto negli strati più esterni, e gli organismi viventi sono composti quasi interamente di non metalli.
Sia i metalli che i non metalli reagiscono con l’ossigeno per formare gli ossidi che presentano tuttavia proprietà fisiche e chimiche differenti, infatti, mentre gli ossidi dei metalli sono tutti solidi a temperatura ambiente, quelli dei non metalli possono essere anche gassosi, inoltre, mentre i primi sono composti basici o alcalini (pH>7), i secondi sono invece acidi (pH).
I composti che abbiamo indicato nelle pagine precedenti possono essere sostanze acide, basiche o neutre, cioè hanno delle caratteristiche che li rendono tali e quindi le soluzioni che da essi possiamo ottenere saranno a loro volta acide, basiche o neutre. Il grado di acidità o basicità di una sostanza dipende dal contenuto di ioni H+ e OH-.
Cerchiamo di spiegare questo concetto piuttosto complesso: un acido , sciolto in acqua, libera sempre un certo numero di particelle positive, H+, dette ioni idrogeno che rendono l'acido più o meno corrosivo. Una base, sciolta in acqua, libera particelle negative, OH-, dette ioni ossidrile che danno alla base più o meno ustionante.
Un sale, sciolto in acqua, non libera nè H+ nè OH- e quindi è una sostanza neutra. Nella formazione dei sali dall'unione di un acido con una base, gliu ioni H+ e OH- si neutralizzano a vicenda formando acqua (H2O). Il grado di acidità o basicità di una sostanza si esprime mediante una scala numerica che va da 0 a 14, detta scala del pH.
La basicità o l'acidità di una sostanza possono essere evidenziate mediante particola sostanze chimiche dette indicatori che reagiscono assumendo colorazioni caratteristiche a seconda dell'ambiente.