Elementi e composti: acidi, basi e sali.

Classificazione della materia.

Inizio il post con questa slide, trovata navigando in rete, per riprendere e condividere qui il percorso che sto proponendo ai miei alunni.

La materia comprende miscele e sostanze pure; tra le sostanze pure troviamo composti ed elementi. 

Gli elementi, in natura, sono novanta: ci basterà considerare, almeno per ora, i primi venti e in particolare H, C, N, O, S e Cl - che descriveremo a lezione con un certo grado di approfondimento.

Rappresentiamo gli elementi con simboli letterali che derivano dal loro nome latino o greco (Berzelius); sono ordinati in base al numero atomico crescente e alle proprietà chimiche ricorrenti nella tavola periodica (Mendeleev).

La tavola periodica di Mendeleev e lo stato fisico degli elementi a T. ambiente.

Gli elementi si classificano in metalli e non metalli.

I metalli conducono calore ed elettricità; sono lucenti, malleabili, duttili, solidi a temperatura ambiente (a parte il mercurio, Hg, che è liquido).

Gli elementi di post transizione, dal sito: http://www.tavolaperiodica.it

I non metalli non conducono calore e corrente elettrica (sono isolanti); sono opachi, poco lavorabili; alcuni sono solidi (carbonio, silicio, zolfo, fosforo, iodio), altri sono gassosi (idrogeno, azoto, ossigeno, fluoro, cloro), mentre il bromo è un liquido rosso assai puzzolente.

Bromo

I metalli si combinano con l'ossigeno per formare gli ossidi; formalmente, gli ossidi si combinano con l'acqua per dare gli idrossidi.

I non metalli si combinano con l'ossigeno per dare le anidridi; le anidridi reagiscono con l'acqua per dare gli ossiacidi.

Idrossidi e ossiacidi reagiscono tra loro per formare i sali.

Nota: quanto descritto ha valore formale ... in lab le cose possono cambiare!

I sali sono composti cristallini formati da anioni (-) e cationi (+), specie cariche tenute insieme da forze di natura elettrostatica.

Alcuni oxoanioni importanti: formula, nome tradizionale e nome IUPAC.

I sali possono essere:

• insolubili in acqua -> danno precipitati (ad esempio: bromuro d'argento, solfato di bario);
• solubili in acqua -> danno dissociazione elettrolitica (Arrhenius).

Svante Arrhenius (1859-1927)

In acqua, un sale si dissocia nell'anione e nel catione da cui è formato; ad esempio il cloruro di sodio, NaCl, in acqua forma l'anione cloruro Cl- e il catione sodio Na+.

Le soluzioni acquose dei sali solubili conducono la corrente elettrica: i sali sono pertanto detti elettroliti. Non tutte le sostanze solubili in acqua sono elettroliti (es. alcool etilico o zucchero comune, le cui soluzioni non conducono).

Il passaggio di corrente elettrica può provocare reazioni chimiche (es. elettrolisi), sfruttate ad esempio nell'industria del cloro-soda, che permette di ottenere, dal sale comune:

• idrogeno;
• cloro;
• idrossido di sodio; 
• ipoclorito di sodio.

Schema di una cella a diaframma per il processo cloro-soda
(immagine da: www.treccani.it)

In acqua i sali possono dar luogo a reazioni chimiche: 

• con sviluppo di gas;
• con formazione di precipitato;
• di ossidoriduzione; etc.

La formazione del precipitato di solfato di bario - foto del blogger MC

(continua)