Esperimenti di Chimica Istituti Scolastici di Sesto Calende e Gavirate
LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI La tavola periodica è lo schema di classificazione degli elementi chimici che lo ordina, in successione crescente di numero atomico, in una struttura formata da righe orizzontali o periodi e da colonne verticali o gruppi. E' stata ideata dal chimico russo Mendeleev nel 1869, La tavola periodica si articola in gruppi e periodi: ogni gruppo (colonna della tabella) comprende gli elementi che hanno la stessa configurazione elettronica esterna. All'interno di ogni gruppo si trovano elementi con caratteristiche chimiche simili; ogni periodo (riga della tabella) inizia con un elemento il cui atomo ha come configurazione elettronica esterna un elettrone di tipo ns dove n è il numero quantico principale, e procedendo verso gli atomi successivi del periodo, il numero atomico Z aumenta di una unità ad ogni passaggio
La formazione degli ossidi Gli ossidi sono composti binari e la loro formazione avviene tra l’ossigeno e un elemento metallico. Si dividono in ossidi basici ed ossidi acidi. Gli ossidi dei metalli hanno in genere un comportamento basico. Questi sono composti di tipo ionico, formati da metalli alcalini e alcalino-terrosi. Nella reazione dell’ ossido con l’acqua abbiamo la formazione di ioni OH- (idrossido), capaci di colorare di blu la cartina universale. La formazione degli ossidi acidi chiamati anche anidridi, invece avviene fra l’ossigeno ed un elemento non metallico. Gli ossidi reagiscono con l’ H2O sviluppando ioni H+. Le soluzioni acide colorano la cartina universale di rosso. I perossidi sono un tipo particolare di ossidi, che contengono due atomi di ossigeno legati tra loro. Come ad esempio il perossido d’idrogeno o più comunemente chiamata acqua ossigenata.
Gli Ossidi di Zolfo Normalmente gli ossidi zolfo presenti in atmosfera sono l’anidride solforica (SO2) e l’anidride solforosa (SO3), indicati collettivamente col termine SOx. Tra i due, l’ossido di gran lunga più importante è l’anidride solforica che è stato nel passato l’inquinante principale nelle zone industriali, soprattutto a causa della combustione di carboni ad alto tenore di zolfo. Tale sostanza è un gas incolore, irritante, non infiammabile, molto solubile in acqua e dall’odore pungente e reagisce facilmente con tutte le principali biomolecole. Dato che è più pesante dell’aria, tende a stratificarsi nelle zone più basse.
Gli Ossidi di Magnesio L'ossido di magnesio è chiamato anche magnesia. A temperatura ambiente si presenta come un solido bianco inodore. Un interessante esperimento che permette di produrre ossido di magnesio, consiste nel scaldare una piccola striscia al becco Bunsen. Con una reazione esotermica il magnesio si ossida sviluppando una intensa fiamma bianca secondo la reazione: 2Mg + O2 → 2MgO
Saggio alla Fiamma Alcuni elementi contenenti sali e metalli alcalini e alcalini terrosi ( IA e IIA gruppi della tavola periodica), quando sono riscaldati dalla fiamma emettono un colore relativo al metallo contenuto. La fiamma vaporizza l'elemento e contemporaneamente eccita gli atomi delle sostanze. Gli elettroni eccitati, compieranno un salto quantico dallo stato fondamentale a un altro orbitale, e, una volta che vorranno tornare nello stato fondamentale, sprigioneranno l'energia acquisita sotto forma di radiazione elettro- magnetica. Materiali e strumenti: HCl (acido cloridrico) concentrato Campioni di sali Vetrino di orologio Filo di nichel-cromo sostenuto da una bacchetta di vetro Spatola Fiamma ossidabile
Procedimento: Tuffare il filo di nichel-cromo nell'HCl; portare il filo alla fiamma, se non dà colorazione, significa che è pulito, allora procedere prelevando con il filo una punta di un campione. Portarlo sulla fiamma e osservare colorazione. Poi pulire il filo con l'HCl e procedere con gli altri campioni. Campioni: Cloruro di Sodio, arancione Cloruro di Potassio, violetto Cloruro di Litio, rosso carminio Bicloruro di Bario, verde chiaro Bicloruro di Stronzio, rosso porpora Bicloruro di Calcio, arancione Bicloruro di Rame, azzurrino