Chimica per il liceo/Il laboratorio di chimica: differenze tra le versioni
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== Principali reagenti chimici ==
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CHE COSA SONO I REAGENTI?
Reagente: qualsiasi sostanza che prende parte ad una reazione chimica consumandosi.
Col procedere della reazione, i reagenti si trasformano nei "prodotti di reazione".
Spesso i prodotti di una reazione chimica a loro volta possono essere reagenti di altre reazioni, anche concomitanti.
Esempio: nella reazione:
A + B → C + D
A e B sono i reagenti, C e D sono i prodotti di reazione.
Affinché la reazione abbia luogo, le molecole dei reagenti devono urtarsi con un'energia, detta energia di attivazione, sufficiente per produrre uno stato di transizione che evolve successivamente nei prodotti di reazione.
I PRINCIPALI REAGENTI CHIMICI
cloruro di sodio
Il cloruro di sodio(39.337% di sodio e 60,663% di cloro) è il sale sodico ed è il costituente principale del comune sale da cucina. A temperatura ambiente si presenta come un solido cristallino incolore e con un odore e un sapore caratteristici. I suoi cristalli hanno un reticolo cubico ai cui vertici si alternano ioni sodio Na+ e ioni cloruro Cl−
Il cloruro di sodio si trova abbondantemente in natura. La maggior parte è disciolta in acqua, a formare acqua marina; in parte si trova come minerale allo stato solido in giacimenti di terraferma (in questo caso prende il nome di "salgemma"). I processi di produzione variano a seconda della forma in cui il cloruro di sodio è disponibile.
è un esaltatore di sapidità ed è un ingrediente molto usato in cucina. ed è ampiamente sfruttato nell'industria conserviera sia come ingrediente sia come mezzo di conservazione dei cibi. Quest'ultima proprietà è dovuta all'effetto disidratante che il sale ha sui materiali con cui viene a contatto, da cui estrae l'acqua per osmosi.
è anche un reagente usato in chimica, ad esempio per migliorare la precipitazione dei prodotti al termine di una saponificazione. Un uso importante nell'industria chimica è come materia prima negli impianti cloro-soda, in cui viene eseguita l'elettrolisi della salamoia di cloruro di sodio per ottenere cloro gassoso, idrogeno e soda caustica, tutte materie prime fondamentali per l'industria chimica. trova impiego anche come anti-gelo.
Idrossido di sodio
L'idrossido di sodio è una base minerale forte, solido a temperatura ambiente, estremamente igroscopico e deliquescente,venduto a perle biancastre ( o perline, pasticche) a forma di goccia; la sua formula chimica è NaOH.
È molto solubile in acqua (oltre 1 kg per litro a 20 °C) ed abbastanza solubile in etanolo (139 g/l). La sua dissoluzione è accompagnata da un consistente sviluppo di calore; nel caso dell'etanolo o di altri solventi organici, tale calore può persino far infiammare i vapori del solvente.
Viene conservato in recipienti sigillati perché igroscopico (tende ad assorbire l'umidità dell'aria) e perché reagisce facilmente con l'anidride carbonica dell'aria trasformandosi in idrogenocarbonato di sodio e carbonato di sodio; il fenomeno prende il nome di carbonatazione.
Nell'industria chimica, è un reagente di ampio impiego; è utilizzato nella sintesi di coloranti, detergenti e saponi, nella fabbricazione della carta e nel trattamento delle fibre del cotone, nonché nella produzione dell'ipoclorito di sodio (la comune candeggina) e di altri sali sodici, quali il fosfato ed il solfuro.
A livello domestico trova uso sotto forma di soluzione acquosa nei prodotti per sciogliere i grumi di prodotti organici che a volte otturano gli scarichi dei lavelli; va comunque maneggiato con una certa cautela, dato che provoca ustioni per contatto con la pelle e cecità per contatto con gli occhi. Serve anche, opportunamente diluito con acqua non dura e miscelato con grassi animali o vegetali, per preparare saponi artigianali ecologici
Acido cloridrico
L'acido cloridrico è un idracido di formula HCl. È un acido minerale forte (ovvero si ionizza completamente in soluzione acquosa) monoprotico (cioè ogni sua molecola,dissociandosi, libera un solo ione idrogeno), ed è il principale costituente del succo gastrico, oltre a essere un reagente comunemente usato nell'industria. L'acido cloridrico, in soluzione acquosa, è uno dei liquidi più corrosivi esistenti , quindi deve essere maneggiato con attenzione. Si presenta gassoso a temperatura ambiente, incolore, dall'odore e dall'azione irritante.
Viene ad esempio impiegato nel trattamento di minerali e di fosfati grezzi, compare nei processi industriali organici in veste di reagente o di sottoprodotto, viene usato nel decapaggio (operazione chimica effettuata per eliminare strati superficiali di un materiale tramite soluzioni di acido o alcali) e nel trattamento superficiale dei metalli.
Acido solforico
L'acido solforico è un acido minerale forte, liquido a temperatura ambiente, oleoso, incolore e inodore; la sua formula chimica è H2SO4.I suoi sali vengono chiamati solfati. Un solfato molto comune è il gesso. In soluzione acquosa concentrata è noto anche con il nome di vetriolo.
Solubile in acqua e in etanolo,in forma concentrata può causare gravi ustioni per contatto con la pelle.
L'acido solforico ha numerose applicazioni, sia a livello di laboratorio che industriale. Tra queste si annoverano: la produzione di fertilizzanti, il trattamento dei minerali, la sintesi chimica, la raffinazione del petrolio ed il trattamento delle acque di scarico. È altresì l'acido contenuto nelle batterie per autoveicoli.
Cloruro di ferro
Il cloruro di ferro, o meglio detto come cloruro ferrico, è il sale di ferro dell’acido cloridrico.
A temperatura ambiente si presenta come un solido giallo-bruno dall’odore di cloro. È un composto nocivo, irritante e corrode molti metalli.
Il cloruro di ferro è un sale binario con formula FeCI3.
Il cloruro ferrico esiste sia nella forma anidra FeCl3 che in varie forme idrate, tra le quali la più importante è quella esaidrata FeCl3 x 6H2O.
Il cloruro ferrico può essere preparato sciogliendo la limatura di ferro nell’acido cloridico, ossidando la soluzione di cloruro ferroso così ottenuta con cloro oppure con acido nitrico ed evaporando.
Cloruro di calcio
Il cloruro di calcio è un sale binario con formula chimica CaCl2
È un composto ionico formato dal catione e da due anioni.
Il cloruro di calcio si presenta come una massa porosa bianca deliquescente; allo stato anidro lo si ottiene per disidratazione dell’idrato.
Il sale idrato è molto diffuso in natura quale componente di minerali, acqua di mare, sorgenti salate, ecc.
Il cloruro di calcio è solubile in alcool etilico, col quale forma il composto CaCl2 x 3C2H6O.
il cloruro di calcio in massa spugnosa o fuso può essere impiegato anche per tenere asciutti ambienti limitati come essiccatori, per seccare diversi gas e per liberare alcuni liquidi organici dall’acqua disciolta.
Le soluzioni acquose trovano impiego per bagni incongelabili, per esempio nella produzione del ghiaccio artificiale.
Idrossido di potassio
L’idrossido di potassio o detto anche potassa caustica, è un composto corrosivo con formula chimica KOH.
La sua dissoluzione in acqua è un processo fortemente esotermico, pertanto nella preparazione di una sua soluzione è d’obbligo aggiungere KOH e non vice versa. In tal modo si evita la formazione di pericolosi schizzi corrosivi.
La maggior parte della produzione di idrossido di potassio viene assorbita dall’industria dei saponi e di vetri difficilmente fusibili.
L’idrossido di potassio costituisce la sostanza fondamentale per molte industrie chimiche.
Bicarbonato di potassio
Il bicarbonato di potassio (o idrogenocarbonato di potassio) è un sale di potassio dell'acido carbonico.
A temperatura ambiente si presenta come un solido bianco inodore. È prodotto dalla reazione fra carbonato di potassio , biossido di carbonio e acqua:
K2CO3 + CO2 + H2O → 2kHCO3
bicarbonato di potassio si trova molto raramente in natura, nel minerale kalicinite.
Acido fosforico
L'acido fosforico, o acido ortofosforico, è un acido inorganico con la formula H3PO4. L'acido ortofosforico è un acido inorganico, corrosivo ma non tossico. Se puro, a temperatura e pressione ambiente è solido e fonde a 42,35°C in un liquido incolore viscoso.
La maggior parte dell'acido fosforico prodotto è destinato alla produzione di fertilizzanti fosfatici; è inoltre una materia prima per la produzione di detergenti.
Trova impiego come additivo nell'industria alimentare, in special modo nelle bevande gassate come correttore di acidità, ma non senza controversie riguardanti i suoi effetti sulla salute. L'additivo, infatti, essendo un composto chimico prodotto in massa, è disponibile a prezzi molto bassi ed in grandi quantità.
L'acido fosforico è usato anche nell'odontoiatria come soluzione per pulire ed irruvidire la superficie dei denti, nelle zone in cui applicare otturazioni o apparecchi odontoiatrici.
Di solito viene commercializzato in forma di soluzione acquosa concentrata fino all'80%, perché è difficile ottenerlo puro.
Acido nitrico
L'acido nitrico è un acido minerale forte, nonché un forte agente ossidante.
Liquido a temperatura ambiente, incolore quando molto puro (giallo chiaro altrimenti) e dal tipico odore irritante; la sua formula chimica è HNO3 (un atomo di idrogeno, un atomo di azoto e tre di ossigeno). I suoi sali vengono chiamati nitrati e sono pressoché tutti solubili in acqua.
In soluzione concentrata (> 68%) viene detto fumante, per via della tendenza a rilasciare vapori rossastri di diossido di azoto (NO2).
L'acido nitrico è uno dei principali acidi inorganici prodotti dall'industria chimica. Nel 2006 ne sono state prodotte più di 7 miliardi di tonnellate. La maggior parte dell'acido nitrico (circa il 75%) è utilizzato per la sintesi di nitrato d'ammonio
, NH4NO3, usato principalmente per la produzione di fertilizzanti. Trova inoltre uso in metallurgia e nella raffinazione dei metalli, data la sua capacità di reagire con la maggior parte di essi.
In miscela 1:3 con acido cloridrico concentrato forma la cosiddetta acqua regia, uno dei
== Contenitori, reattori, miscelatori, staffe, altro ==
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