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 + Metallo Ossigeno Anidride + Ossidi Acido Acqua + Idrossido Sale Gli Ossidi • Gli ossidi derivano dalla reazione di un metallo con l'ossigeno (reazione di ossidazione) Ca + O CaO (Ossido di calcio) Cu + O CuO Fe + O FeO 2Na + O Tenorite Ossido di Na2O rame Ossido di ferro Ossido di sodio Uraninite UO2 Ematite Fe2O3 Brookite TiO2 Cuprite Cu2O Anatasio TiO2 Rutilo Baddeleyte TiO2 Zr O2 Le Anidridi • Le Anidridi derivano dalla reazione di un non metallo con l'ossigeno • Mentre gli ossidi sono generalmente solidi le anidridi sono gassose C S 2S + + O2 O2 + 3O2 CO2 Anidride carbonica SO2 Anidrite Solforosa 2SO3 Anidrite Solforica Le Basi o idrossidi • Le basi si ottengono facendo reagire gli ossidi con l'acqua CaO + H 2O Ca(OH)2 Idrossido di calcio La Caratteristica degli idrossidi è quella di Portlandite Ca(OH)2 possedere un gruppi (OH) detto radicale ossidrilico di valenza 1 Gli idrossidi saranno formati da un metallo e gruppi (OH) FeO Al2O3 Na2O B2O3 + H2O + 3H2O + H2O Brucite Bernalite + 3H2O Fe(OH)2 2Al(OH)3 2Na(OH) 2B (OH)3 Idrossido di ferro Idrossido di alluminio Idrossido di sodio Gibsite Idrossido di boro Gli Acidi Gli acidi si ottengono facendo reagire un anidride con l'acqua CO2 + H2O H2CO3 Acido carbonico Alcuni tipi di acidi si ottengono direttamente dalla reazione di un non metallo con l'idrogeno (idracido) S + H2 H2S Acido solfidrico SO2 SO3 N 2O 5 + + + H2O H2O H2O H2SO3 Acido solforoso H2SO4 Acido solforico 2HNO3 Acido nitrico Reazioni acide e reazioni basiche Una reazione si dice acida se messa in soluzione acquosa libera ioni H+ H2O H2SO4 2H+ + SO42- 2H+ + S2- H2O H2S Una reazione si dice Basica se messa in soluzione acquosa libera ioni OHH2O 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 Halite + gesso Siderite + CaCO H2O Ca(OH)2 + H2CO3 Ca(OH)2 + 2HF CaF2 + H2O NaOH + HCl NaCl + H2O Fe + H2CO3 FeCO3 + H2 3 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 H2O H+ + OH- 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