Utente:Riccardo Rovinetti/Sandbox 03: differenze tra le versioni

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Per leggere questo manuale è necessaria una buona compressione della terminologia chimica, che verrà spiegata sinteticamente in questa pagina. Per approfondire i concetti qui esposti solo come richiamo,
Ogni sottopagina del capitolo 2 ha una struttura ''base'' uguale a quella di tutte le altre sottopagine, in modo che queste risultino più chiare e veloci da consultare.<br />
Per questo motivo, prima di creare una sottopagina del capitolo 2, si prega di seguire la seguente scaletta:
 
==Formule chimiche e nome dei composti==
#Appena aperta la sessione di modifica della nuova pagina va inserito il cassetto "sommario del capitolo 2" contenente il [[Template:Laboratorio di chimica in casa 2]]. Questo va copiato dalla sezione sottostante questo elenco e incollato senza essere modificato.
#Poi va inserita la nota "Dati" contenente l'immagine del composto (altrimenti [[commons:File:Immagine non disponibile.JPG|File:Immagine non disponibile.JPG]]) e i dati tecnici su di esso (tutti i dati sono disponibili nella relativa voce su en.Wikipedia). Per farlo basta copiare dalla sezione qui sotto il codice ed incollarlo sotto al cassetto del sommario. Nella sezione sottostante sono riportate anche le istruzioni su come modificarlo.
#A questo punto si può procedere alla creazione della pagina, partendo dall'incipit: una breve descrizione del composto e delle sue caratteristiche più importanti.
#Dopo aver scritto l'incipit, la prima sezione è ==Sintesi principale==, in cui si espone il metodo più conveniente per la sintesi domestica della sostanza di cui si parla.
#Seconda sezione, ==Sintesi alternative==, metodi di sintesi alternativi ma meno convenienti del primo.
#==Reazioni==, in cui si descrivono le varie reazioni chimiche che la sostanza dà.
#(facoltativo) ==Cristallizzazione (e deidratazione se idrato)== se il composto cristallizza (più eventuali informazioni sulla sua deidratazione, se idrolizza ad alta temperatura, come cristallizza ecc.).
#==Video==, video trovati su youtube che mostrano alcune delle cose spiegate nella pagina, con relativa descrizione. (Il problema se chiamare il link "Video 1/2/3/..." o con il nome del video trovato su youtube è ancora da decidere).
#(facoltativo) ==Altro==, link a siti web, pagine di approfondimento su Wikipedia o ad altri progetti.
#(facoltativo) ==Capitoli correlati==, se ci sono capitoli strettamente collegati al composto in questione.
#(facoltativo) ==Note== In questa va solo incollato il seguente codice: <nowiki><references/></nowiki>, e va inserita solo se sono state inserite note col codice <nowiki><ref></ref></nowiki>.
#In fine bisogna categorizzare la pagina. Copiare e incollare infondo alla pagina: <nowiki>[[Categoria:Laboratorio di chimica in casa]]</nowiki>, e poi aggiungere lo stato di avanzamento.
 
==Equazioni chimiche==
===Codici===
Un'equazione chimica è un'espressione che descrive una reazione chimica. A sinistra vengono riportati i '''reagenti''' (i composti di partenza) e a destra i '''prodotti''' della reazione, scrivendo solo la loro [[w:Formula molecolare|formula molecolare]] ed i loro [[w:Coefficiente stechiometrico|coefficienti stechiometrici]] ovvero i loro rapporti di combinazione (in moli).
In questi cassetti sono contenuti i codici da copiare e incollare prima dell'incipit della nuova pagina:
{{Cassetto
|colore=orange
|titolo=Codici del cassetto del sommario
|testo=
''Copiare il seguente codice e incollarlo nella pagina nuova senza modificarlo.''
 
C + O<sub>2</sub> → CO<sub>2</sub>
<nowiki>{{Cassetto</nowiki><br />
<nowiki>|colore=lightblue</nowiki><br />
<nowiki>|titolo=Sommario del capitolo 5</nowiki><br />
<nowiki>|testo=</nowiki><br />
<nowiki>{{Laboratorio di chimica in casa 2}}</nowiki><br />
<nowiki>|}}</nowiki>
|}}
{{Cassetto
|colore=orange
|titolo=Codici della Nota Dati
|testo=
''Copiare il seguente codice ed incollarlo nella nuova pagina, poi modificarlo sostituendo !!!le parti fra i punti esclamativi!!! con ciò che vi è scritto dentro, i punti di domanda ? coi dati richiesti ed eliminare le parti superflue (togliere il titolo "anidro" se il composto non presenta stati di idratazione, le informazioni sul punto di fusione/ebollizione se questo decompone/disidrata prima di cambiare fase). In fine scegliere, tra quelli già inseriti nel codice, i simboli di pericolo associati alla sostanza.''
 
Oltre a questi termini basilari possono esserne aggiunti degli altri, come lo [[w:Stato della materia|stato fisico]] dei reagenti, la temperatura ed il tempo di reazione, [[w:Catalizzatore|catalizzatori]] vari ecc. Qui sono riportati vari esempi:
<nowiki>{{Nota</nowiki><br />
<nowiki>|titolo = !!!Nome composto!!!</nowiki><br />
<nowiki>|larghezza = 260px</nowiki><br />
<nowiki>|contenuto =</nowiki> <br />
<nowiki>!!!Immagine composto!!! <br clear="all"/></nowiki><br />
<nowiki>{{Cassetto</nowiki> <br />
<nowiki>|colore=lightblue</nowiki><br />
<nowiki>|titolo=Dati</nowiki><br />
<nowiki>|testo=</nowiki><br />
<nowiki><div style="text-align:center;">'''Anidro'''</div></nowiki><br />
<nowiki>'''Massa molecolare:''' ? g/mol <br /></nowiki><br />
<nowiki>'''Solubilità in acqua:''' ? ( °C) <br /></nowiki><br />
<nowiki>'''Altri solventi:''' ? ( °C) <br /></nowiki><br />
<nowiki>'''Temperatura di fusione:''' ? °C <br /></nowiki><br />
<nowiki>'''Temperatura e prodotti di decomposizione:''' ? °C - ? + ?</nowiki><br />
<nowiki><div style="text-align:center;">'''!!!Mono!!!idrato'''</div></nowiki><br />
<nowiki>'''Massa molecolare:''' ? g/mol <br /></nowiki><br />
<nowiki>'''Temperatura di fusione''' ? °C</nowiki><br />
<nowiki>'''Temperatura di deidratazione:''' ? °C</nowiki> <br />
<nowiki><div style="text-align:center;">'''!!!Di!!!idrato'''</div></nowiki> <br />
<nowiki>'''Massa molecolare:''' ? g/mol<br /></nowiki><br />
<nowiki>'''Temperatura di fusione''' ? °C</nowiki><br />
<nowiki>'''Temperatura di deidratazione:''' ?</nowiki><br />
<nowiki>;<div style="text-align:center;">'''Pericoli'''</div></nowiki> <br />
<nowiki><div style="text-align:center;">[[File:GHS-pictogram-exclam.svg|50px]][[File:GHS-pictogram-pollu.svg|50px]][[File:GHS-pictogram-acid.svg|50px]][[File:GHS-pictogram-flamme.svg|50px]][[File:GHS-pictogram-rondflam.svg|50px]][[File:GHS-pictogram-skull.svg|50px]][[File:GHS-pictogram-silhouete.svg|50px]][[File:GHS-pictogram-explos.svg|50px]]</div></nowiki> <br />
<nowiki>|}}</nowiki><br />
<nowiki>}}</nowiki>
|}}
 
(1) Pb(NO<sub>3</sub>)<sub>2 (aq)</sub> + 2 NaCl → PbCl<sub>2</sub>↓ + NaNO<sub>3</sub>
==Come modificare il libro==
Come già detto, la struttura del libro è ancora in evoluzione, e cambierà man mano che aumenteranno le sottopagine. Tuttavia queste ultime hanno una propria struttura, che per amore di chiarezza è consigliato mantenere man mano che le si crea. Così nella pagina principale di ogni capitolo sono date le informazioni su come mantenere omogenea la struttura delle nuove sottopagine, e si consiglia di rispettare le indicazioni oppure scrivere nella pagina di discussione prima di effettuare stravolgimenti.
 
(2) CaCO<sub>3 (s)</sub> + H<sub>2</sub>SO<sub>4 (l)</sub> → CaSO<sub>4</sub>↓ + H<sub>2</sub>O<sub>(l)</sub> + CO<sub>2</sub>↑
===Template===
Attualmente il libro ''Laboratorio di chimica in casa'' utilizza 8 template di navigazione. Il template principale del libro, [[Template:Laboratorio di chimica in casa]] è quello a destra in questa pagina. Gli altri template sono tenuti in un cassetto all'inizio di ogni sottopagina dei diversi capitoli.<br />
Sfortunatamente, a differenza del template principale, gli altri 7 template non possono essere modificati direttamente come quello principale (cliccando semplicemente "modifica" sul template stesso) ma vanno cercati in wikibooks, digitando il loro nome nel motore di ricerca, e poi modificati come le normali pagine di Wikibooks (ovviamente omettendo lo stato di avanzamento e rispettando i codici <nowiki><noinclude></noinclude></nowiki>). L'ultimo inconveniente è che al numero del capitolo non corrisponde il numero del template (al capitolo 1 non corrisponde il template 1 ma il 4 per esempio).<br />
Per praticità qui è riportato l'elenco dei template attivi nel libro con i relativi capitoli:
 
(3) K<sub>4</sub>Fe(CN)<sub>6</sub> + 2 KOH<sub>(aq)</sub> <math> \xrightarrow{100 ^\circ\!C} </math> 6 KCN<sub>(aq)</sub> + Fe(OH)<sub>2</sub>↓
[[Template:Laboratorio di chimica in casa]], template principale. <br />
 
[[Template:Laboratorio di chimica in casa 2]], sommario del capitolo 2 ''Sostanze artigianali''<br />
(4) 2 SO<sub>2 (g)</sub> + O<sub>2 (g)</sub> <math> \xrightarrow{V_2O_5\ 450 ^\circ\!C} </math> 2 SO<sub>3 (g)</sub>
[[Template:Laboratorio di chimica in casa 3]], sommario del capitolo 5 ''Estratti'' <br />
 
[[Template:Laboratorio di chimica in casa 4]], sommario del capitolo 1 ''Sostanze di partenza'' <br />
Oltre ai reagenti ed ai loro coefficienti stechiometrici nelle equazioni chimiche sopra elencate sono presenti dei simboli aggiuntivi. '''(aq)''' è uno dei più comuni e significa che i due reagenti sono sciolti in acqua. '''(s)''', '''(l)''' e '''(g)''' indicano lo stato del reagente (solido, liquido o gassoso). Anche le frecce '''↑''' e '''↓''' rappresentano, rispettivamente, lo stato solido e quello aeriforme del composto. La differenza è che le frecce sottolineano il fatto che dai reagenti si ottiene un prodotto in una fase diversa da quelle precedenti. Per esempio, nella prima reazione si mischiano una soluzione di [[w:Nitrato piomboso|nitrato piomboso]] con una di [[w:Cloruro di sodio|cloruro di sodio]]. La reazione produce [[:Cloruro piomboso|cloruro piomboso]], che precipita perché insolubile in acqua, e [[w:Nitrato di sodio|nitrato di sodio]], che invece rimane in soluzione. In quel caso i due reagenti erano solidi disciolti in acqua, mentre nel secondo caso uno dei prodotti solidi esce dalla soluzione, e la freccia evidenzia questo fatto. Nella quarta reazione invece sia i reagenti che i prodotti sono gassosi, ed il loro stato è indicato al pedice. Non avvenendo cambiamenti di stato non c'è stato bisogno di usare le frecce (le frecce vanno usate solo quando c'è un cambiamento di stato nei prodotti). I simboli di stato sono facoltativi.<br />
[[Template:Laboratorio di chimica in casa 5]], sommario del capitolo 7 ''Strumentazione artigianale'' <br />
Nelle ultime due reazioni notiamo anche che sulla freccia che indica l'esito della reazione sono riportati i valori della temperatura a cui condurre la reazione e la formula di un composto chimico, il catalizzatore usato per favorire tale reazione (esso infatti non è scritto fra i reagenti perché non si trasforma durante la reazione chimica, ma abbassa semplicemente la temperatura a cui dev'essere condotta, favorendola). Essi sono altre indicazioni facoltative da aggiungere all'equazione.<br />
[[Template:Laboratorio di chimica in casa 6]], sommario delle ''tabelle'' <br />
In alcune reazioni chimiche vengono riportati gli [[w:Ione|ioni]] che reagiscono. Da questo talvolta l'equazione di reazione viene anche chiamata '''equazione ionica'''.<br />
[[Template:Tavola periodica LCC]], sommario del capitolo 8 ''Elementi''
Vediamo ora quando viene usata l'equazione ionica:<br />
Si immagini di mischiare due soluzioni, una di [[w:Nitrato di argento|nitrato di argento]] ed una di [[w:Solfato di magnesio|solfato di magnesio]]. I due sali, sciogliendosi, si [[w:Dissociazione (chimica)|dissociano]] nei loro ioni costituenti, e mischiando le due soluzioni avviene la seguente reazione:
 
2 Ag<sup>+</sup><sub>(aq)</sub> + 2 NO<sub>3</sub><sup>-</sup><sub>(aq)</sub> + Mg<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub> + SO<sub>4</sub><sup>2-</sup><sub>(aq)</sub> → Ag<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>↓ + 2 NO<sub>3</sub><sup>-</sup><sub>(aq)</sub> + Mg<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub>
 
Possiamo notare che si forma un precipitato di [[w:Solfato di argento|solfato di argento]], mentre gli ioni del [[w:Nitrato di magnesio|nitrato di magnesio]] che si forma come secondo prodotto rimangono in soluzione. <br />
In realtà, alla fine non è necessario scrivere tutti gli ioni presenti in soluzione: quelli che reagiscono sono Ag<sup>+</sup> e SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>, perché si legano fra di loro per dare il precipitato di solfato di argento, mentre NO<sub>3</sub><sup>-</sup> ed Mg<sup>2+</sup> non vengono minimamente toccati dalla reazione (si dicono '''ioni spettatori''', cioè che sono in soluzione ma non si trasformano). Se in soluzione ci fosse stato un altro solfato, come [[w:Solfato di sodio|Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]] ed un altro composto solubile dell'argento, tipo [[w:Acetato di argento|AgC<sub>2</sub>H<sub>3</sub>O<sub>2</sub>]], non sarebbe cambiato nulla, perché lo [[w:Catione|ione positivo]] che reagisce è Ag<sup>+</sup> e [[w:Anione|quello negativo]] con cui si lega è SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>.<br />
Questo vuol dire che per generalizzare alcune reazioni è sufficiente scrivere la formula riportando solo gli ioni che reagiscono in soluzione, senza curarsi della parte avente carica opposta cui sono legati. Nelle reazioni ioniche va riportato lo [[w:Stato di ossidazione|stato di ossidazione]] degli ioni dissociati. Si noti anche che quando questi escono dalla soluzione, e quindi si legano, non sono più dissociati, dunque anche se mantengono la propria carica elettrica, negativa o positiva, non c'è più bisogno di riportarne lo stato di ossidazione.
Esempio:
 
2 Cr(OH)<sub>3</sub> + 3 ClO<sup>-</sup> + 4 OH<sup>-</sup> → 2 CrO<sub>4</sub><sup>2-</sup> + 3 Cl<sup>-</sup> + 5 H<sub>2</sub>O
 
Nella reazione sopra riportata, 2 moli di idrossido di cromo vengono trattate con 3 di ipoclorito (non importa che sia KClO, NaClO, Ca(ClO)<sub>2</sub> ecc.) e con 4 di un idrossido solubile (non importa che sia NaOH, KOH, TlOH ecc.) per dare 2 moli di cromato, 3 moli di cloruro e 5 moli di acqua. Si ricorda che i composti non dissociati sono insolubili, o semplicemente non sono ionici e quindi non si dissociano anche se si sciolgono.
 
C'è in fine un ultimo parametro da descrivere: la freccia. Essa può andare in un verso o in entrambi, a seconda se la reazione è reversibile o meno. Per esempio: è noto che l'acqua, in presenza di ossigeno, ossida il ferro per dare [[w:Ossido di ferro|ossidi di ferro]] e [[w:Idrogeno|idrogeno]],<ref>Le reazioni riportate sono semplificate, in realtà l'ossigeno svolge un'azione fondamentale nel far procedere queste due reazioni, che si riporta semplicemente in questo modo per motivi "didattici". Si legga la voce [[w:Ruggine|Ruggine]] su Wikipedia.</ref> una delle prime reazioni che avvengono quando il ferro arrugginisce è la seguente:
 
Fe + H<sub>2</sub>O <math> \longrightarrow </math> FeO + H<sub>2</sub>
 
Come indicato dalla freccia, il ferro metallico e l'acqua sono i reagenti, e l'ossido ferroso e l'idrogeno elementare sono i prodotti di reazione. Tuttavia questa reazione, variando le condizioni di temperatura e pressione, può facilmente tornare indietro:
 
FeO + H<sub>2</sub> <math> \longrightarrow </math> Fe + H<sub>2</sub>O
 
Si può dire dunque che essa è '''reversibile''': riscaldando dell'ossido di ferro in atmosfera di idrogeno si permetterebbe a quest'ultimo di legarsi all'ossigeno generando di nuovo acqua e ferro. L'acqua quindi evapora, separandosi dal ferro, che non può più essere ossidato da essa, però rimettendo il ferro a contatto con l'acqua avviene la reazione contraria: l'acqua, urtando il ferro, ne cattura due elettroni, che riducono l'idrogeno (che esce dalla soluzione) mentre l'ossigeno rimane legato al ferro. <br />
Se poi venissero chiusi insieme un pezzo di ferro, un po' d'acqua e dell'idrogeno in una cisterna alla giusta temperatura, queste reazioni andrebbero avanti e tornerebbero indietro in maniera costante, si raggiungerebbe così un equilibrio, che indichiamo con le doppie frecce:
 
Fe + H<sub>2</sub>O <math> \leftrightarrows </math> FeO + H<sub>2</sub>
 
 
==Note==
<references/>