Cap. 8 I composti chimici inorganici

Gli elementi si possono suddividere in due gruppi metalli e non metalli Combinando un non metallo con l’ossigeno otteniamo un’anidride Combinando un metallo con l’ossigeno otteniamo un ossido Combinando un non metallo con l’acqua otteniamo un ossiacido o acido Combinando un metallo con l’acqua otteniamo un idrossido o base Combinando un idrossido con l’idracido otteniamo un sale con una reazione di condensazione che libera una molecola di acqua

+ + + Non Metallo Anidride Acido Ossigeno Acqua Sale Metallo Ossidi Idrossido

Gli Ossidi Gli ossidi derivano dalla reazione di un metallo con l'ossigeno (reazione di ossidazione)‏ Ca + O CaO (Ossido di calcio)‏ Tenorite Ossido di rame Cu + O CuO Ossido di ferro Fe + O FeO Ossido di sodio 2Na + O Na2O

Uraninite UO2 Ematite Fe2O3 Cuprite Cu2O Anatasio TiO2 Brookite TiO2 Baddeleyte Zr O2 Rutilo TiO2

Le Anidridi Le Anidridi derivano dalla reazione di un non metallo con l'ossigeno Mentre gli ossidi sono generalmente solidi le anidridi sono gassose Anidride carbonica C + O2 CO2 Anidrite Solforosa S + O2 SO2 Anidrite Solforica 2S + 3O2 2SO3

Le Basi o idrossidi Le basi si ottengono facendo reagire gli ossidi con l'acqua Idrossido di calcio CaO + H2O Ca(OH)2 La Caratteristica degli idrossidi è quella di possedere un gruppi (OH) detto radicale ossidrilico di valenza 1 Portlandite Ca(OH)2 Gli idrossidi saranno formati da un metallo e gruppi (OH)‏

FeO + H2O Fe(OH)2 + 3H2O Al2O3 2Al(OH)3 2Na(OH)‏ Na2O + H2O 2B (OH)3 Idrossido di ferro FeO + H2O Fe(OH)2 Idrossido di alluminio + 3H2O Al2O3 2Al(OH)3 Idrossido di sodio 2Na(OH)‏ Na2O + H2O Brucite Bernalite Gibsite Idrossido di boro 2B (OH)3 B2O3 + 3H2O

Gli Acidi Gli acidi si ottengono facendo reagire un anidride con l'acqua Acido carbonico CO2 + H2O H2CO3 Alcuni tipi di acidi si ottengono direttamente dalla reazione di un non metallo con l'idrogeno (idracido) Acido solfidrico S + H2 H2S

SO2 + H2O H2SO3 SO3 + H2O H2SO4 N2O5 + H2O 2HNO3 Acido solforoso Acido solforico SO3 + H2O H2SO4 Acido nitrico N2O5 + H2O 2HNO3

Reazioni acide e reazioni basiche Una reazione si dice acida se messa in soluzione acquosa libera ioni H+ H2O H2SO4 2H+ + SO42- H2O 2H+ + S2- H2S Una reazione si dice Basica se messa in soluzione acquosa libera ioni OH- H2O Na+ + OH- Na(OH)‏

I Sali I sali si ottengono facendo reagire un acido con una base Un sale si ottiene anche facendo reagire un metallo con l'acido base + acido = sale + acqua metallo + acido = sale + idrogeno

Ca(OH)2 H2CO3 CaCO3 H2O Ca(OH)2 2HF CaF2 H2O NaOH HCl NaCl H2O FeCO3 Halite + gesso Ca(OH)2 H2CO3 CaCO3 Siderite H2O + + Ca(OH)2 2HF CaF2 H2O + + NaOH HCl NaCl + + H2O FeCO3 H2 Fe H2CO3 + + Fluorite Calcite

Riassumiamo calcio + ossigeno  ossido di calcio potassio + ossigeno  ossido di potassio Ossido di calcio + acqua  idrossido di calcio Ossido di potassio + acqua  idrossido di potassio Carbonio + ossigeno  anidride carbonica Zolfo +6 + ossigeno –> anidride solforica Anidride carbonica + acqua  acido carbonico Anidride solforica + acqua  acido solforico Acido cloridrico + idrossido di sodio  cloruro di sodio + acqua Acido solforico + idrossido di calcio  solfato di calcio + acqua

Acidi basi e sapore Molte sostanze che a noi piacciono sono acide (limonata, aranciata, coca – cola) Normalmente noi riconosciamo le sostanze acide dal sapore aspro Non sono molti gli alimenti basici, un esempio è il caffè che e amaro L’acqua che non ha sapore è neutra H+ + OH- H2O‏ Una soluzione si dice neutra se libera esattamente lo stesso numero di ioni H+ e OH-

Scala di acidità La scala di acidità (pH) va da 0 a 14 a seconda del grado di acidità o basicità di una soluzione Per pH < 7 la soluzione è acida Per pH = 7 la soluzione è neutra Per pH > 7 la soluzione è basica Per sapere se una soluzione è acida o basica si usano gli indicatori (cartine di tornasole)‏

Gli indicatori di pH Per sapere il pH di una soluzione si usano gli indicatori universali che è una cartina in grado di cambiare colore quando viene a contatto con una soluzione Si bagna la cartina, si fa asciugare, poi si confronta il colore ottenuto con una scala cromatica e si stabilisce il valore del pH Altri tipi di indicatori come la cartina di tornasole, il metilarancio e il blu di bromotimolo ci dicono solo se una soluzione è acida o basica