LE REAZIONI CHIMICHE

INDIZI DI UNA REAZIONE CHIMICA Continuamente, nel mondo che ci circonda e nel nostro stesso organismo avvengono reazioni chimiche. Ci sono reazione relativamente semplici, come quella tra H e O2 a formare H2O, e relazioni altamente complesse,come la sintesi di una molecola di proteina a partire da migliaia di molecole più semplici.

Molte reazioni chimiche sono accompagnate da cambiamenti macroscopici: cambiamenti di colore, formazione di un gas o di un solido, assorbimento o emissione di calore o luce. Per esempio, la combustione del magnesio metallico all’aria è fonte di calore e luce.

COS’È UNA REAZIONE CHIMICA? Una reazione chimica è la trasformazione di una o più sostanze in altre sostanze, ovvero è un processo nel corso del quale le particelle delle sostanze reagenti rompono i legami per aggregarsi con nuovi legami nei prodotti della reazione.

I 4 TIPI DI REAZIONI CHIMICHE REAZIONE DI SINTENSI In una reazione di sintesi sostanze più semplici si combinano a formare una sostanza più complessa: A + B → AB (es. 2Na + Cl2→ 2NaCl)

In una reazione di decomposizione una sostanza più complessa si scinde con un apporto di energia (calore, luce o corrente elettrica) in sostanze più semplici. AB → A + B (es. 2H2O → 2H2 + O2)

REAZIONE DI SEMPLICE SCAMBIO In una reazione di semplice scambio (o reazione di spostamento) un elemento ne sostituisce un altro in un composto. A + BC → AC + B (es. Mg + 2HCl → MgCl2 + H2)

REAZIONE DI DOPPIO SCAMBIO In una reazione di doppio scambio due elementi, o gruppi di elementi, in due composti si scambiano il posto, con formazione di due nuovi composti. AB + CD → AD + CB (es. HCl + NaOH → H2O + NaCl)

…SPERIMENTIAMO…

REAZIONI CON FORMAZIONE DI GAS

OBIETTIVO: Osservazione degli effetti macroscopici delle reazioni dei carbonati e degli acidi.

MATERIALE E STRUMENTAZIONE: 1) Provette con porta-provette; 2) Pipetta 3) Spatola 4) CaCO3 5) Zn 6) HCl

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2CO3 → CaCl2 + H2O + CO2 PROCEDIMENTO: 1) Si prendono 2 provette pulite e si inseriscono sul porta-provette; 2) Si versa in una provetta un po’ di CaCO3 e nell’altra con la spatola si mette un po’ di Zn in polvere; 3) Si aggiunge con una pipetta qualche goccia di HCl ad entrambe le provette: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2CO3 → CaCl2 + H2O + CO2 Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 4) Si nota in entrambe le provette la formazione di gas.

CONCLUSIONE: Nelle reazioni dei carbonati e degli acidi si osserva la formazione di gas.

REAZIONI CON FORMAZIONE DI PRECIPITATO -primo esperimento-

OBIETTIVO: Osservazione delle reazioni dello ione Cu2+ Fe3+ Zn2+

MATERIALI E STRUMENTAZIONE: 1) Provette 2) Pipetta 3) Buretta 4) 2 ml di soluzione contenente Cu2+ Fe3+ Zn2+ 5) NaOH

1) Si prendono tre provette pulite e si inseriscono sul porta-provette PROCEDIMENTO: 1) Si prendono tre provette pulite e si inseriscono sul porta-provette 2) Si versa nelle tre provette 2 ml di soluzione contenenti rispettivamente Cu2+, Fe3+ e Zn2+ 3) Si aggiunge con una pipetta qualche goccia di NaOH Cu2+ + NaOH reazione con formazione di precipitato di colore azzurro Fe3+ + NaOH reazione con formazione di precipitato di colore ambra Zn2+ + NaOH reazione con formazione di precipitato di colore bianco

Nelle reazioni di cationi con NaOH si osserva CONCLUSIONE: Nelle reazioni di cationi con NaOH si osserva la formazione di precipitato.

-secondo esperimento- REAZIONI CON FORMAZIONE DI PRECIPITATO -secondo esperimento-

OBIETTIVO: Osservazione delle reazioni di alogenuri con AgNO3

MATERIALI E STRUMENTAZIONE: 1) Provette 2) Pipetta 3) Buretta 4) 2 ml di soluzione contenente Br- e I- 5) AgNO3

1) Si prendono due provette pulite e si inseriscono sul porta-provette PROCEDIMENTO: 1) Si prendono due provette pulite e si inseriscono sul porta-provette 2) Si versa nelle due provette 2 ml di soluzione contenenti rispettivamente Br- e I- 3) Si aggiunge con una pipetta qualche goccia di AgNO3 NaBr + AgNO3 → AgBr + NaNO3 con formazione di precipitato biancastro KI + AgNO3 → AgI + KNO3 con formazione di precipitato giallastro

CONCLUSIONE: Nelle reazioni di alogenuri con AgNO3 si osserva la formazione di precipitato.

L’ANALISI QUALITATIVA I chimici identificano la presenza di una sostanza aggiungendone un’altra che reagendo produce un composto colorato o un precipitato (sostanza insolubile) che renderà torbida la soluzione. Per essere sicuri, però, che tale reazione sia causata effettivamente dalla presenza della sostanza e non da altri fattori, si effettuano, prima, prove con una soluzione di riferimento (contenente sicuramente la sostanza) e acqua distillata (che sicuramente ne è priva). Confrontando i risultati di tali soluzioni con il campione da esaminare si potrà stabilire la presenza o meno della sostanza.

PRESENZA DI IONI NELLE SOSTANZE -primo esperimento-

Riconoscere la presenza dello ione Cl- MATERIALI E STRUMENTAZIONE: OBIETTIVO: Riconoscere la presenza dello ione Cl- MATERIALI E STRUMENTAZIONE: 1) Provette 2) 2 ml di soluzione contenente ioni Cl- 3) AgNO3 4) H2O distillata 5) H2O corrente 6) Spatola

PROCEDIMENTO: 1) Si prendono tre provette pulite e si segna la prima con R (riferimento), la seconda con A (H2O distillata) e la terza con C (campione) e si inseriscono sul porta-provette 2) Si versa 2 ml di soluzione contenenti ioni Cl- nella provetta R

PROCEDIMENTO (parte 2): 3) Si aggiungono tre gocce di AgNO3 - si nota una colorazione biancastra 4) Analogo procedimento usando H2O distillata - non si nota alcun cambiamento 5) Analogo procedimento usando H2O corrente - la reazione è Cl- + Ag+ → AgCl si osserva una colorazione lattiginosa

CONCLUSIONE: Si è osservato che nell’acqua corrente sono presenti gli ioni Cl-

-secondo esperimento- PRESENZA DI IONI NELLE SOSTANZE -secondo esperimento-

Riconoscere la presenza dello ione Fe3+ MATERIALI E STRUMENTAZIONE: OBIETTIVO: Riconoscere la presenza dello ione Fe3+ MATERIALI E STRUMENTAZIONE: 1) Provette 2) 2 ml di soluzione contenente ioni Fe3+ 3) KSCN 4) H2O distillata 5) H2O corrente 6) Spatola

PROCEDIMENTO: 1) Si prendono tre provette pulite e si segna la prima con R (riferimento), la seconda con A (H2O distillata) e la terza con C (campione) e si inseriscono sul porta-provette 2) Si versa 2 ml di soluzione contenenti ioni Fe3+ nella provetta R

PROCEDIMENTO (parte 2): 3) Si aggiungono tre gocce di KSCN - si nota una colorazione rosso sangue 4) Analogo procedimento usando H2O distillata - non si nota alcun cambiamento 5) Analogo procedimento usando H2O corrente - non si nota alcun cambiamento

CONCLUSIONE: Si è osservato che nell’acqua corrente non sono presenti gli ioni Fe3+

PRESENZA DI IONI NELLE SOSTANZE -terzo esperimento-

Riconoscere la presenza dello ione SO42- MATERIALI E STRUMENTAZIONE: OBIETTIVO: Riconoscere la presenza dello ione SO42- MATERIALI E STRUMENTAZIONE: 1) Provette 2) 2 ml di soluzione contenente ioni SO42- 3) BaCl2 4) H2O distillata 5) H2O corrente 6) Spatola

PROCEDIMENTO: 1) Si prendono tre provette pulite e si segna la prima con R (riferimento), la seconda con A (H2O distillata) e la terza con C (campione) e si inseriscono sul porta-provette 2) Si versa 2 ml di soluzione contenenti ioni SO42- nella provetta R

PROCEDIMENTO (parte 2): 3) Si aggiungono tre gocce di BaCl2 - si nota una colorazione bianco lattiginoso 4) Analogo procedimento usando H2O distillata - non si nota alcun cambiamento 5) Analogo procedimento usando H2O corrente - l’acqua diventa lievemente torbida

CONCLUSIONE: Si è osservato che nell’acqua corrente è presente una piccola concentrazione di ioni SO42-

GRAZIE PER L’ATTENZIONE Patrizia Boscarino III N