Presentazione di Scarpa Giuseppe
II A
Istituto Tecnico Nautico “C.Colombo”
Anno scolastico 2009/2010
Docenti:Lilla Mangano;
Nunzia Sannino
Dirigente :Lucia Cimmino
Solido
Stati di
aggregazione
Chimica
Passaggi di Stato
Liquido
Temperatura e
pressione
Aeriforme
Omogenei
Eterogenei
Tecniche di
separazione
Setacciatura
Estrazione
con solvente
Cromatografia
Decantazione
Centrifugazione
Materia
Miscugli
Atomo
Raggio
atomico
Raggio
ionico
Elettronegatività
Affinità
elettronica
Raggio
ionico
Coefficienti
stechiometrici
Chadwick
Protoni
Tavola
periodica
Neutroni
s
Orbitali
p
d
f
Elettroni
Legame
ionico
Reazioni
Omopolare
Legame
covalente
Bilanciar
e una
reazione
Filtrazione
Bohr
Elementi
Caratteristiche
metalliche
Filtrazione
Storia
dell’atomo
Democrito
Thomson
Rutherford
Legge di
conversazione
della massa
Composti
Eteropolare
Dativo
Configurazione
elettronica
Numeri quantici
Livello
energetico
Forma e
direzione
Numero di
elettroni,
momento
di spin
La chimica è quella scienza che si occupa dello
studio della materia e delle sue trasformazioni
La materia è tutto ciò che occupa uno spazio ed
ha una massa ed un certo volume. Essa è
costituita da minuscole particelle che possono
aggregarsi in modo diverso. Per questo esistono
diversi tipi di materia.
La materia può essere trovata sotto forma di
vari stati di aggregazione: solido, liquido,
aeriforme, gas, plasma, e fluido.
Nello stato solido le particelle della materia
sono legate da una forza piuttosto intensa che
consente solo moti di vibrazione. L’unico modo
per cambiare la loro forma è applicare una forza
così intensa da spezzare i legami provocando la
rottura dell’oggetto.
Inoltre un corpo solido ha forma e volume
proprio.
Nello stato liquido le particelle della materia
sono libere di scorrere le une sulle altre. In
questo modo un corpo liquido avrà un volume
definito, ma assumerà la forma del recipiente
che lo contiene.
Nei corpi aeriformi le particelle hanno un legame
molto debole. Per questo non hanno né forma, né
volume propri e tendono ad occupare tutto lo
spazio a loro disposizione.
Un altro fenomeno che interessa la materia sono
i passaggi di stato. Un passaggio di stato si ha
quando la materia passa da uno stato di
aggregazione ad un altro. Per avere un passaggio
di stato bisogna intervenire sulla temperatura di
un corpo.
Aumentando la temperatura di un solido ( per
esempio un cubetto di ghiaccio) si ha un
passaggio chiamato fusione trasformando il
ghiaccio in acqua. Per far passare l’acqua allo
stato aeriforme bisogna ancora aumentare la
sua temperatura ottenendo un passaggio
chiamato ebollizione o evaporazione.
L’ebollizione interessa tutta la massa d’acqua,
mentre l’evaporazione interessa solo lo stato
superficiale.
Per ottenere i passaggi inversi bisogna far
diminuire la temperatura. Dallo stato aeriforme
a quello liquido si ha la condensazione, mentre da
liquido a solido si ha la solidificazione.
Ci sono due tipi particolari di passaggio di stato.
Uno di questi è la sublimazione, cioè il passaggio
diretto da solido ad aeriforme, senza passare
per lo stato liquido. Questo è il caso particolare
della naftalina, un solido che diventa aeriforme.
Il Brinamento è il passaggio diretto dallo stato
aeriforme allo stato solido di una sostanza senza
passare per lo stato liquido.
Questo è il caso particolare della brina. Con
temperature molte basse il vapore acqueo
contenuto nell’aria si trasforma in aghetti di
ghiaccio che si depositano sull’erba.
Possiamo effettuare una classificazione della
materia considerando che alcuni materiali sono
costituiti da un insieme di più materiali. Questi
sono chiamati miscugli. Abbiamo due tipi
principali di miscugli.
Nei miscugli eterogenei ogni componente
mantiene le proprie proprietà visibili ad occhio
nudo o col microscopio.
In un miscuglio omogeneo i componenti si
mescolano così bene da non essere più
distinguibili neppure con il microscopio e le
proprietà sono le stesse in ogni punto del
miscuglio
Per riuscire a separare un miscuglio bisogna
ricorrere a varie tecniche di separazione a
seconda del tipo di miscuglio.
La Setacciatura
È un metodo molto semplice, ma tutt’ora in uso
in alcune attività industriali. Si basa sulle
dimensioni dei granuli e separa quelli di
dimensioni più grandi da quelli di dimensioni più
piccole tramite l’uso di un setaccio.
La Filtrazione
Questo metodo è utilizzato per la separazione
dei miscugli eterogenei solido-liquido, solidoaeriforme. Il miscuglio viene fatto passare
attraverso un filtro costituito da maglie con
piccoli fori, in modo che i granuli del materiale
solido vengano trattenuti;
La Decantazione
La decantazione è un metodo utilizzato per la
separazione di miscugli solido-liquido o liquidoliquido. Si lascia il miscuglio a riposo in modo che
il corpo con maggiore peso specifico si depositi
sul fondo.
Centrifugazione: Questo metodo è utilizzato per
la separazione dei miscugli eterogenei solidoliquido e liquido-liquido. Il miscuglio viene messo
in un recipiente che viene fatto ruotare
velocemente, le parti del miscuglio con maggiore
peso specifico si raccolgono sul fondo;
Cromatografia:Questo metodo viene utilizzato
per separare i miscugli omogenei e sfrutta la
diversa velocità di migrazione dei componenti;
Distillazione: La distillazione è una tecnica di separazione
che sfrutta la differenza dei punti di ebollizione delle
diverse sostanze presenti all’interno di un miscuglio.
All’interno della caldaia il componente che raggiunge il
punto di ebollizione evapora, passando così all’interno del
condensatore dove abbassa drasticamente la sua
temperatura grazie al liquido di raffreddamento posto
all’interno di esso. A questo punto il componente condensa
e arriva sotto forma di liquido all’interno della beuta.
Estrazione con solvente: Questa tecnica viene
utilizzata per miscugli sia omogenei che
eterogenei. Il miscuglio viene mescolato col
solvete che è in grado di sciogliere soltanto il
componente che si vuole separare.
Si cominciava a parlare di atomo già da quando
non era possibile dimostrarlo ed erano solo
teorie. Oggi come ben sappiamo la materia è
costituita da atomi, i quali a sua volta sono
costituiti da particelle ancora più piccole, le
quali: gli elettroni i protoni, i neutroni e i quark.
Già nel 450 a.C. Democrito sviluppò la prima
teoria atomica abbozzata dal suo maestro
Leucippo. Secondo lui ogni ente è costituito da
particelle minuscole, indivisibili ed indistrubbili
(atomo=indivisibile)
Il modello atomico di
Thomson veniva anche
detto modello a panettone :
la carica positiva era
distribuita uniformemente
in tutto l’atomo ed erano
immersi anche gli elettroni.
Il tutto era stabile poiché
la repulsione degli elettroni
veniva bilanciata dalla
carica positiva.
Rutherford capì che le particelle con carica
negativa non erano stazionare e giravano intorno
al nucleo. Non ammise mai però l’esistenza di
orbitali. Il nucleo al centro non era composto da
soli protoni, ma anche da altre particelle che
verranno scoperte negli anni seguenti. Tuttavia
quest’esperimento non riesce a spiegare la
stabilità degli atomi.
Secondo il modello di Bhor , non
tutte le orbitali circolari sono
permesse. Gli elettroni possono
muoversi solo sulle orbitali che
hanno distanza ben definita dal
nucleo. Dal numero infinito di
orbite descritte dagli elettroni di
Rutherford si passa così a un
numero definito di orbite sulle
quali gli elettroni non perdono
energia e sono chiamate orbite
stazionarie.
Per spiegare l’origine delle misteriose radiazioni
scoperte a Parigi, Chadwick ipotizzò l’esistenza
del nucleo di nuove particelle neutra con massa
quasi uguale a quella del protone: il neutrone.
Il bombardamento del berillio trasformò il
berillio in carbonio, infatti espelle un neutrone.
Nella reazione, infatti, viene conversato il
numero di massa e il numero atomico.
L’atomo è la più piccola particella di cui è
composta la materia. La parola atomo fu
attribuita da Democrito nel 450 a.C. Lui, infatti,
credeva che l’atomo fosse indivisibile. Oggi
invece, sappiamo che è composto da particelle
subatomiche:
Elettrone;
Neutrone;
Protone;
Quark.
Il protone è quella particella dotata di carica
positiva . Il valore della sua carica elettrica è
uguale a quella dell’elettrone solo con segno
positivo: 1,602 × 10-19 coulomb. La sua massa è di
circa 1836 volte più grande di quella di un
elettrone ed è quasi uguale a quella di un
elettrone.
Viene comunemente rappresentato col simbolo
P+
Il neutrone è una particella subatomica con
carica neutra e con massa leggermente
superiore a quella del protone . I nuclei in
genere sono composti da neutroni e protoni,
escludendo il particolare caso dell’isotopo.
Se prendiamo l’isotopo dell’idrogeno per esempio
esso possiede un unico protone. L’isotopo, infatti
è un atomo di uno stesso elemento chimico con
stesso numero atomico, ma con differente
numero di massa. Il differente numero di massa
è dovuto dal fatto che l’atomo possiederà più o
meno neutroni.
L’elettrone è la particella con carica negativa.
Ha massa circa 1836 più piccola di quella del
protone. Gli elettroni ruotano sulle orbitali e in
base al principio di Heisenberg non è possibile
conoscere posizione e quantità di una particella
come l’elettrone.
L’atomo in natura è elettricamente neutro. Le
particelle di segno opposto si respingono. Quelle
di segno diverso si attraggono. Come già detto
gli elettroni sono di carica negativa. Perché
allora non si legano al nucleo? La risposta è
semplice grazie alla forza centrifuga che li fa
allontanare dal nucleo. A loro volta poi gli
elettroni dovrebbero respingersi, ciò non
avviene poiché ruotano in maniera contraria sul
proprio asse nel loro moto di spin. A loro volta i
protoni non si respingono perché ci sono i
neutroni.
Un orbitale non è una traiettoria in cui un
elettrone può stare, ma definisce la zona di
spazio intorno al nucleo in cui si ha una
determinata probabilità di trovare l’elettrone.
Abbiamo vari tipi di orbitali:
S,p,d,f
L’orbitale s ha un’orbita di tipo
circolare.
Le dimensioni dell’orbitale
dipendono dal numero quantico
principale n. Con l’aumentare
di n aumenta il raggio.
Gli orbitali del tipo p compiano dal secondo
livello in poi. Questi orbitali hanno un’orbita di
tipo ellittico ed hanno tre direzioni nello spazio
con 6 elettroni.
L’orbitale di tipo d ha 5 direzioni nello spazio e
possiede 10 elettroni.
L’orbitale f possiede 7 direzioni nello spazio e
possiede 14 elettroni.
Lo scopo principale della configurazione
elettronica è quello di disporre gli elettroni in
maniera ordinata. Le regole ben precise per la
loro disposizione sono dette numeri quantici. I
numeri quantici sono 4.
Nella prima orbita troviamo s troviamo solo una
casella che può contenere al massimo due elettroni.
1s²
Il primo numero quantico 1 ci indicherà il livello
energetico che si rappresenta con un intero
compreso fra 1 e 7 (anche se dovrebbero essere
infiniti; si usa 7 perché è il numero dei periodi)
Il secondo numero quantico ci darà due informazioni
importanti: forma e direzione.
Il terzo numero quantico ci indicherà il numero di
elettroni e il momento di spin.
La freccia di spin viene rappresentata verso l’alto se
è orario verso il basso se è antiorario.
Per aiutarci nelle configurazione
elettronica c’è anche la regola
delle diagonali
Insiemi di più atomi dello stesso tipo vengono
anche chiamati elementi. Gli elementi vengono
riportati sulla tavola periodica.
La tavola periodica è lo schema con il quale
vengono ordinati gli elementi sulla base del loro
numero atomico Z. La prima tavola periodica fu
ideata da Mendeleev e si basava sul peso
atomico con numeri spazi vuoti perché a quei
tempi ignorava numerose proprietà periodiche e
non erano conosciuti ancora tutti gli elementi.
La tavola periodica si articola in gruppi e
periodi:
Ogni gruppo comprende gli elementi con la
stessa configurazione elettronica esterna e lo
stesso numero di elettroni nell’ultimo livello
energetico.
Il periodo invece raggruppa elementi che hanno
lo stesso livello energetico. Quindi il periodo ci
dirà qual è l’ultimo livello energetico.
In cima alla tavola periodica troviamo sempre una
legenda. I primi due gruppi sono i metalli con orbitale s,
quelli al centro sono i metalli di transizione con orbitale
d, dal gruppo 3 al gruppo 8 A troviamo i non metalli con
orbitale p. Gli elementi in fondo hanno caratteristiche
simili agli attinidi e ai lantanidi. Sono stati messi lì sotto
solo per una questione grafica ed hanno orbitale f.
Per imparare a leggere la tavola periodica bisogna sapere
che cosa si intende per numero atomico Z e che cosa si
intende per numero di massa A. Il numero atomico
rappresenta il numero di protoni che si trovano
all’interno di un atomo(poiché l’atomo è neutro quel
numero corrisponde anche al numero degli elettroni). Il
numero di massa è pari alla somma delle masse di tutti i
protoni e neutroni contenuti all’interno del nucleo.
Siccome la loro massa è circa uguale ad 1 si può dire che
il numero di massa sia uguale al numero di nucleoni cioè
protoni e neutroni con.tenuti all’interno dell’atomo.
Raggio atomico:
Il raggio atomico è la distanza che intercorre
tra il centro del nucleo e l’ultimo livello
energetico. Questa legge periodica aumenta
scendendo lungo un gruppo e lungo un periodo.
Infatti con più elettroni c’è più energia e di
conseguenza l’orbitale è più grossa.
Raggio ionico:
Quando un atomo diventa ione, subisce un
allargamento o un restringimento dell’ultimo
livello energetico. Ciò viene detto raggio ionico e
può essere negativo o positivo a seconda del tipo
di ione che si ha.
Elettronegatività:
L’elettronegatività è l’energia che possiede un
atomo di strappare un elettrone ad un altro
atomo.
Affinità elettronica:
L’affinità elettronica è l’energia che ha un
atomo di tenere a sé un elettrone di legame.
Caratteristiche Metalliche:
Il metallo è solido, lucido, conduttore di
elettricità e calore, malleabile e duttile.
Tendono a cedere elettroni.
I non metalli,invece, sono completamente il
contrario , liquidi o gassoso e non trasmettono
né elettricità né calore. Tendono a strappare
elettroni e quindi hanno una forte
elettronegatività.
Il numero di ossidazione è il numero di elettroni
che un atomo mette in gioco durante una
reazione. I numeri di ossidazione principali sono
questi:
H2 n.o= +1
-1 solo negli idruri
O2 n.o= -2
+1 solo nei perossidi
+
lega con il fluoro
M n.o= +
nM n.o= +/-
Tutti gli elementi in natura tendono ad avere
una configurazione stabile (s2 p6) e quindi a
divenire poco reattivo. Gli elementi dei primi
gruppi della tavola periodica tendono a perdere
elettroni assumendo la configurazione
elettronica del gas nobile che li precede. Gli
elementi del VI e VII tendono, invece ad
acquistarne raggiungendo la configurazione del
gas nobile che li segue.
Le formule di Lewis ci permettono di vedere gli
elettroni dell’ultimo livello energetico spaiati. Se
consideriamo l’idrogeno che ha un solo elettrone
esso viene rappresentato con un puntino.
In natura tutti gli elementi tendono a raggiungere
la regola dell’ottetto e in questa maniera la
stabilità elettronica. Abbiamo tre tipi di legami
che sono:
 Metallico;
 Ionico;
 Covalente.
Il legame metallico interessa gli atomi di
metallo. La caratteristica del legame metallico è
dovuto proprio alla delocalizzazione degli
elettroni. In questo legame i nuclei vengono
messi su piani paralleli e abbiamo una grande
nube di elettroni negativa che gira intorno al
nucleo. Questo è anche il motivo della
conducibilità termica ed elettrica.
Il legame porta alla formazione degli ioni. In
natura ci sono elementi con diversa
elettronegatività. Se accostiamo due elementi
con una differenza di elettronegatività
maggiore a 1,57, avremo che l’elemento più
elettronegativo strappa un elettrone a quello
meno elettronegativo, portando così alla
formazione di due ioni. A questo punto i due
atomi si uniranno.
Quando un atomo possiede un numero maggiore
o minore di elettroni viene chiamato ione. Se
cede un elettrone viene chiamato ione positivo.
Se invece ne acquista viene chiamato ione
positivo.
Il legame covalente si realizza quando due atomi
con bassa differenza di elettronegatività
mettono in comunicazione due o più elettroni.
Può essere di tre tipi principali:
Eteropolare;
Omopolare;
Dativo.
Il legame covalente omopolare si realizza quando
due o più atomi uguali o con elettronegatività
simile mettono in comune uno o più elettroni
spaiati. Questo tipo di legame viene realizzato
quando i due atomi hanno differenza di
elettronegatività pari a 0,4.
Quando, invece, due atomi diversi hanno una
differenza di elettronegatività compresa tra
0,4 e 0,9 il legame si dice eteropolare e gli
elettroni saranno attratti dall’atomo più
elettronegativo .
È un tipo particolare di legame covalente detto,
in passato, dativo in quanto i due elettroni
coinvolti nel legame provengono da uno solo dei
due atomi detto donatore, mentre l'altro, che
deve essere in grado di mettere a disposizione
un orbitale esterno vuoto (cioè con due posti
vuoti che possono essere occupati da due
elettroni) viene detto accettore.
La cosa importante da ricordare in una reazione
è che il numero degli atomi reagenti deve essere
uguale al numero degli atomi nel prodotto finale,
altrimenti la reazione non sarà bilanciata .
Se nel caso in cui alla fine della reazione il
prodotto ha massa inferiore o superiore ai
reagenti, bisogna usare i coefficienti
stechiometrici che messi davanti elementi
servono a bilanciare la reazione.
Ca + O2
Ca+2O-2
1
2
1 1
Da come vediamo la reazione non è bilanciata.
Infatti ci troviamo con un atomo in meno nel
prodotto finale. Per bilanciare questa reazione
allora faremo reagire DUE atomi di sodio con un
molecola biatomica di cloro. Otterremo allora
due cloruri di sodio.
2Ca + O2
2 Ca+2O-2
2
2
2
2
Composti
Basico
M+ O
M+ O-2
IpoOssido M oso
Legame ionico
O2
Ossido M oso
Ossido M ico
PerOssido M ico
Acido
Binari
nM-+ O
nM- O-2
Anidride ipo-nM oso
Legame covalente
Anidride nM oso
Anidride nM ico
Anidride per -nMico
Idruro ipo- M oso
Idruro
M +H2
M + H2 -1
Legame ionico
H2
Idruro M oso
Idruro M ico
Idruro per-M ico
Idracido
Sale
Idrossido
nM +H2
H2 +1 nM –
M +nM
MO + H2 O
Legame covalente
M + nM -
Acido nM-idrico
nM Uro M suffisso
M + OH1
Idrossido di M
Acido ipo- nM oso
Ternari
Ossacido
nMO + H2 O
M + OH1
Acido nM oso
Acido nM ico
Acido per-nM ico
Sostanze formate da due o più elementi vengono
anche chiamati composti. Abbiamo due tipi
principali di composti che sono binari e ternari.
Quando l’ossigeno reagisce con un metallo
abbiamo un ossido basico. Gli ossidi basici hanno
pH inferiore a 7. Poiché si ha un’alta differenza
di elettronegatività fra metallo e non metallo
abbiamo un legame ionico. La reazione generale
è la seguente:
M + O2
M+O-2
Come vediamol’ossigeno avrà numero di valenza
-2, mentre il metallo n.o. positivo.
Per assegnare la nomenclatura osserviamo il
seguente schema:
1) Ossido Ipo“Nome del Metallo”-oso
2) Ossido “Nome del Metallo” –oso
3) Ossido “Nome del Metallo”-ico
4) Ossido Per “Nome del Metallo”-ico
Se il metallo ha un solo numero di ossidazione
useremo ossido di “Nome del Metallo”. Nel caso
il metallo ha due numeri di ossidazione
prenderemo in considerazione il secondo e il
terzo nome dello schema sovrastante, se ce ne
fossero tre prenderemmo i primi tre, mentre nel
caso di quattro numeri di valenza prenderemo in
considerazione l’intera tabella sovrastante.
Quando invece l’ossigeno reagisce con un non
metallo si ha un ossido acido anche chiamato
anidride. Esso ha ph acido quindi maggiore a 7.
La differenza di elettronegatività non è molto
alta, per cui abbiamo un legame covalente
eteropolare. La reazione generale è la seguente:
nM + O2
nM+O-2
Come vediamo l’ossigeno mantiene numero di
valenza -2.
Per la nomenclatura possiamo seguire lo stesso
schema degli ossidi sostituendo ad ossido,
anidride.
Quando l’idrogeno reagisce con un metallo,
abbiamo un idruro. In questo caso l’idrogeno
avrà numero di ossidazione -1. Questo composto
è retto dalla seguente formula generale.
M +H2
M + H -1
La nomenclatura è uguale a quella degli ossidi
solo che useremo idruro al posto di ossido.
Quando infine il non metallo reagisce con
l’idrogeno si ha un idracido. Questa è la reazione
generale:
nM + H2
H+1nMIn questo caso l’idrogeno ha numero di
ossidazione +1.
Per dare il nome useremo Acido “Nome del Non
Metallo”-idrico.
Dalla reazione di un metallo con un non metallo
otterremo un sale binario.
M + nM
M+nMCome visto il metallo ha un numero di
ossidazione positivo, mentre il non metallo ha
numero di valenza negativo. La reazione è retta
dal legame ionico.
Per la nomenclatura metteremo il suffiso uro al
nome del non metallo.
Da come possiamo vedere il nome idro significa
acqua e ossido è un composto binario. Quindi
otterremo un idrossido dalla reazione di acqua
più un composto binario. La reazione generale è
la seguente:
MO + H2 O
M+(OH)-1
Per la nomenclatura useremo “ossido di + nome
del metallo”.
Gli ossiacidi a differenza degli idrossidi vengono
ottenuti dalla reazione di un anidride con acqua.
Sono retti dalla seguente reazione generale:
nMO + H2 O
H2nMO2
Anche in questa reazione l’acqua mantiene
numero di ossidazione -1. La nomenclatura è
uguale a quella degli ossidi solo che useremo
ossiacido al posto di ossido.
I Sali ternari sono formati dalla reazione di non metallo più metallo più
ossigeno. Per ottenere i Sali ternari abbiamo otto tipi di reazioni che sono:
-Metallo + Acido
Sale + Idrogeno
M
+ HnMO
MnMO +H2
-Ossido basico + Andride
Sale + Ossigeno
MO
+ nMO
MnMO + O2
-Idrossido + Acido
Sale +Acqua
MOH
+ HnMO
HnMO +H2O
-Idracido + Idrossido
Sale + Idrogeno
HnM
+ MOH
HnMO +H2
-Non Metallo + Idrossido
Sale + Idrogeno
nM
+ MOH
MnMO +H2
-Sale ternario + Sale ternario
Sale + Sale
MnMO
+ MnMO
MnMO + MnMO
-Andride + Idrossido
Sale + Acqua
nMO
+ MOH
HnMO +H2O
-Sale binario + Sale ternario
Sale Binario + Sale ternario
MnM
+ MnMO
MnM + MnMO
La chimica fa inevitabilmente parte della nostra
vita quotidiana, al punto che finiamo per
dimenticarcene, infatti quasi ogni parte della
nostra casa è fatta di chimica. Pensiamo per
esempio ad un computer che è fatto di chimica,
oppure ad un auto che per il 50% anch’essa è
composta da parti fatte di chimica come la
vernice o per esempio i componenti in plastica.
Per fare degli esempi concreti cominciamo a
parlare dei tensioattivi. I tensioattivi sono tutte
quelle sostanze che sciolte in acqua ne
abbassano la tensione superficiale. Hanno questa
proprietà le sostanze organiche nella cui
molecola troviamo due zone: una idrofila che
tende a legarsi con l’acqua e una lipofila a cui
piace il grasso.
Se osserviamo per esempio l’acqua che sgocciola
da un rubinetto chiuso male vediamo che una
volta toccata terra gli insetti si appoggiano
come l’acqua fosse solida, come un ago galleggia
se appoggiato delicatamente eppure esso ha
densità maggiore. Questo fenomeno è appunto la
tensione superficiale.
I tensioattivi bagnano prontamente le superfici
rimuovendo lo sporco, per questo possiamo
trovare sostanze tensioattivi come:
Saponi;
Detergenti;
Coloranti;
Vernici;
Inchiostri.
Fin dall’antichità i
tensioattivi più conosciuti
e soprattutto più usato è
il sapone che ha forse
origine in Gallia.
Per molti secoli l’Italia è
stata una delle principali
produttrici di sapone.
Il sapone dal punto di vista chimico è un SALE
ottenuto dalla reazione (detta di
saponificazione) tra un grasso (per esempio olio
vegetale) e una base (per esempio l'idrossido di
sodio).
Le molecole di sapone hanno:
Un estremo non solubile che può legarsi coi
grassi (“catturandoli”) detto CODA IDROFOBA
Un estremo solubile che si lega facilmente
all’acqua (ecco perché il sapone si scioglie in
acqua) detto TESTA IDROFILA
Un altro esempio di chimica può essere
rappresentato dalla bolla di sapone. La struttura
della bolla di sapone non è complessa: essa è
costituita da una sottile pellicola d’acqua,
racchiusa da due strati di molecole di sapone.
Questi strati diminuiscono la tensione
superficiale ed evitano l’evaporazione.
I detersivi sono un’evoluzione dei
saponi nei quali oli e grassi sono stati
sostituiti con altre sostanze chimiche.
Inoltre nei detersivi sono state aggiunte
diverse sostanze per sbiancare.
Mentre il sapone è biodegradabile molti
detersivi lo sono molto meno.
Su alcune etichette di detersivi si trova
scritto biodegradabile. In realtà non lo
sono mai completamente.
(degradazione dell’80%).
Materiale: bacinella – detersivo
per piatti – borotalco.
Procedimento: Versare della
polvere di borotalco in una
bacinella d’acqua.
versare poi qualche goccia di
sapone nella bacinella.
Osservazioni: Dopo aver messo un
po' di borotalco sulla superficie
dell'acqua lo si osserva
galleggiare. Aggiungendo poi una
goccia di sapone sulla superficie
dell'acqua si potrà osservare che
il borotalco comincia ad affondare
e, dopo qualche minuto è
completamente scomparso dalla
superficie dell'acqua.
Cosa e’ successo quando abbiamo aggiunto il sapone?
Il borotalco “galleggiava” sull’acqua a seguito del fenomeno
della tensione superficiale. Abbiamo detto che il sapone è
un tensioattivo, quindi una sostanza in grado di modificare
la tensione superficiale. E’ come se il sapone avesse
“ammorbidito” la pelle dell’acqua.
Lo sporco è grasso e
non si scioglie in acqua
per questo abbiamo
bisogno del sapone,
che grazie alle code
idrofobe si lega allo
sporco mentre le code
idrofile restano
rivolte all'esterno e si
legano all’acqua
portando dietro lo
sporco.
Confronto fra immagine reale ingrandita e
rappresentazione grafica dell’azione delle molecole
di sapone sul grasso.