Schema riassuntivo delle reazioni chimiche

TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

La molecola dell’acqua H2O L'atomo di ossigeno possiede sei elettroni sull'ultimo livello energetico, l'atomo di idrogeno uno. Pertanto l'atomo di ossigeno ha bisogno di 2 elettroni per completare l'ultimo livello; l'atomo di idrogeno ha bisogno di 1 elettrone (regola dell'ottetto)

La molecola dell’acqua H2O Succede allora che un atomo di ossigeno si lega con due atomi di idrogeno, mettendo in comune con ciascuno di essi rispettivamente 2 elettroni. Il legame che si forma in questo modo, tra un atomo di ossigeno e un atomo di idrogeno, è detto legame covalente. Questo tipo di legame si stabilisce tra atomi dello stesso elemento, o che hanno la stessa tendenza a cedere o ad acquistare elettroni che si possono così stabilizzare condividendo una o più coppie di elettroni. Gli elettroni condivisi orbiteranno attorno a tutti e due i nuclei vincolandoli a restare vicini

La molecola dell’acqua H2O Attorno all'atomo di ossigeno quindi ci sono quattro zone di carica negativa (due coppie di elettroni non condivisi e due elettroni di legame) che per effetto di repulsione elettrostatica (cariche di uguale segno si respingono) tendono a disporsi il più possibile lontane l'una dall'altra. Per questo motivo la molecola di acqua è piegata, con un angolo 104,45° e presenta due poli, uno negativo in corrispondenza dell'ossigeno, e uno positivo in corrispondenza dell'idrogeno. La molecola dell'acqua è pertanto un dipolo.

La molecola dell’acqua è un dipolo L’acqua ha una molecola “polare” in quanto possiede poli di elettricità opposta ed è proprio per questa caratteristica che è in grado di sciogliere numerose altre sostanze, in particolare i sali, come il sale da cucina (cloruro di sodio, NaCl)

La polarità della molecola permette all’acqua di sciogliere numerose sostanze

La polarità della molecola permette all’acqua di sciogliere numerose sostanze Quando il sale viene posto nell’acqua, le molecole di acqua si “insinuano” tra gli ioni Cl- e gli ioni Na+: il loro polo positivo è attratto dagli ioni negativi Cl-, mentre il loro polo negativo è attratto dagli ioni positivi Na+. In questo modo le molecole dell’acqua finiscono per circondare gli ioni Cl- e Na+ fino a separarli. Un bicchiere di acqua e sale contiene quindi ioni Cl- e Na+ completamente circondati da molecole d’acqua.

Altro effetto della polarità: il legame idrogeno Per effetto della polarità, le molecole dell'acqua tendono ad unirsi, ad avvicinarsi. La parte negativa di una molecola d'acqua, l'ossigeno, tende ad avvicinarsi a quella positiva di un'altra, l'idrogeno, e così via... Questo tipo di legame è detto "legame idrogeno" o "legame a ponte di idrogeno"

Soluzioni acide, basiche e neutre il pH

Miscuglio omogeneo o soluzione Un miscuglio è omogeneo se i suoi componenti non sono più distinguibili e si presenta in un'unica fase. In questo caso il miscuglio prende il nome di soluzione = miscela omogenea di due o più sostanze.

Soluto, soluzione e solvente Buttiamo un cucchiaino di sale in un bicchiere d’acqua e prestiamo attenzione alle parole con le quali abbiamo a che fare: esse indicano perfettamente ciò che descrivono. Il soluto è “ciò che è stato soluto”, cioè sciolto: il sale in questo caso è stato sciolto dall’acqua. Il solvente è “cio che solve”, cioè che scioglie: l’acqua scioglie il sale. La soluzione è il risultato: ciò che si ottiene quando un soluto si è sciolto in un solvente. Non tutto può diventare soluto, e in alcuni casi ci vuole un particolare solvente perché un materiale si sciolga. L’acqua può andare bene per zucchero o sale e numerosi altri elementi, ma per la cera d’api si dovrà utilizzare ad esempio l’alcool, per la vernice andrà bene la trielina, mentre l’oro diventerà soluto con mercurio o acqua regia. Ma in questo caso non fate esperimenti…

La concentrazione di una soluzione La concentrazione di una soluzione è una grandezza che esprime il rapporto tra la quantità di soluto e la quantità di solvente Esempi di soluzioni diluite e concentrate. La concentrazione è evidenziata qualitativamente dalla colorazione data dall'inchiostro.

La dissociazione dell’acqua Nell’acqua pura, ovvero nell’acqua distillata, un piccolissimo numero di molecole è scisso, cioè dissociato, in ioni idrogeno (H+) e ioni idrossido (OH-). Poiché il numero di ioni (H+) è uguale al numero di ioni (OH-) si dice che l’acqua pura è neutra. Anche una soluzione può essere neutra purché la quantità o concentrazione degli ioni H+ eguagli quella degli ioni OH-

Acidi e Basi L’ acido è quella sostanza che in soluzione libera ioni idrogeno H+ invece la base è quella sostanza che in soluzione libera ossidrili OH- riducendo il numero di ioni idrogeno e combinandosi direttamente con quest’ultimi. acido base

Soluzioni acide / basiche Una soluzione è acida quando la concentrazione degli ioni H+ supera quella degli ioni OH- Una soluzione è basica quando la concentrazione degli ioni OH- supera quella degli ioni H+ Per misurare la concentrazione di ioni idrogeno H+ in una soluzione si adopera una grandezza chiamata pH, i cui valori sono disposti in una scala del pH

il pH Il pH (dal latino pondus hydrogenii, potenziale dell'idrogeno) è una scala di misura dell'acidità (concentrazione di H+) di una soluzione acquosa i cui valori vanno da 0 a 14. Il pH fu ideato dal chimico danese Søren Sørensen nel 1909.

il pH Quando il pH è uguale a 7(acqua pura) si ha la condizione di neutralità,mentre con valori superiori a 7 si ha la condizione di basicità(o alcalinità) e con valori inferiori a 7 si ha quella di acidità Valori del pH decrescenti da 7 a 0 indicano gradi crescenti di acidità; valori crescenti di pH da 7 a 14 indicano gradi crescenti di basicità. Una soluzione con pH 4 è quindi più acida di una con pH 6 e una soluzione con pH 12 è più basica di una con pH 9.

Misuare il pH Il grado di acidità o basicità di una soluzione si può misurare utilizzando gli indicatori acido-base (tornasole) od il piaccametro.