REAZIONI CHIMICHE


Prerequisiti.
Riconoscimento di fenomeni fisici e chimici. La chimica studia i fenomeni che avvengono nelle sostanze, la loro formazione (sintesi) e le possibili trasformazioni (decomposizioni, sostituzioni) che possono verificarsi in esse mediante processi che vengono chiamati reazioni chimiche.
I fenomeni fisici, non determinano alterazioni permanenti nei corpi, non formano un nuovo tipo di sostanza e sono generalmente reversibili attraverso l’uso di mezzi fisici.
I fenomeni chimici, determinano alterazioni permanenti nei corpi, producono nuovi tipi di sostanze e sono molto spesso irreversibili agendo con soli mezzi fisici, reversibili se si opera con opportuni mezzi chimici. Non sempre è agevole il riconoscimento di trasformazioni fisiche e chimiche. Per esempio la dissoluzione di un sale è un fenomeno fisico o chimico? Al momento preferiamo definirlo come un fenomeno fisico.
Useremo nel seguito alcune abbreviazioni ed esattamente:
(s) significa solido;
(l) significa liquido;
(g) significa gassoso;
(aq) significa sostanza sciolta in acqua.
Strumenti e materiali.
In laboratorio saranno presenti:
  • provette e portaprovette;
  • boccette contenenti le soluzioni diluite di diversi sali e acidi;
  • contenitori con magnesio in truccioli;
  • contagocce disponibili su richiesta.
Procedimento.
Per prima cosa identifica in laboratorio i reagenti da usare ed i rischi a loro associati. Durante la prova si eseguiranno tutta una serie di reazioni che avvengono con almeno un cambiamento di proprietà o stato di aggregazione del sistema osservato. Possono essere eseguite in un qualsiasi ordine, così che non è necessario affollarsi tutti davanti allo stessa sostanza allo stesso tempo.

– Magnesio in truccioli inserito in una soluzione di acido cloridrico diluito (gas solubile in acqua). Si dovrà osservare una effervescenza che si sprigiona dai truccioli metallici. Il magnesio infatti reagisce con l’acido per dare due nuove speci chimiche, una delle quali rimane in soluzione (cloruro di magnesio) mentre l’altra (idrogeno) essendo gassosa si osserva come bollicine di gas.

Mg (s) + HCl (aq) —» MgCl2 (aq) + H2 (g)

– Per combinazione di una soluzione limpida di ioduro di sodio (al 5% p/p) con una soluzione leggermente colorata di nitrato rameico (al 5% p/p) è possibile osservare un precipitato scuro. Nel sistema avviene infatti una reazione chimica tra i due reagenti (entrambi solubili in acqua) con produzione di ioduro rameico (insolubile in acqua) e nitrato di sodio (solubile in acqua).

NaI (aq) + Cu(NO3)2 (aq) —» CuI2 (s) + NaNO3 (aq)

– Per combinazione di una soluzione limpida di cloruro di sodio (il comune sale da cucina al 5% p/p) con una soluzione di nitrato d’argento (al 5% p/p) è possibile osservare un precipitato bianco. Nel sistema avviene infatti una reazione chimica tra i due reagenti (entrambi solubili in acqua) con produzione di cloruro d’argento (insolubile in acqua) e nitrato di sodio (solubile in acqua).

NaCl (aq) + NaNO3 (aq) —» AgCl (s) + NaNO3 (aq)

– Aggiungendo ad una soluzione di carbonato di sodio (al 5% p/p) qualche goccia di acido cloridrico (gas solubile in acqua) diluito è possibile osservare lo sviluppo di un gas. Anche in questo caso abbiamouna reazione chimica tra i due reagenti (entrambi solubili in acqua) con produzione di anidride carbonica (gas), cloruro di sodio (solubile in acqua) , e acqua.

Na2CO3 (aq) + HCl (aq) —» NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

– Abbiamo detto che anche variazioni di colore sono associate a reazioni chimiche, l’esempio che possiamo fare in laboratorio è la decolorazione di una soluzione di permanganato. Poniamo in una provetta un po’ di permanganato di potassio (diluito), qualche goccia di acido solforico (diluito) ed infine un po’ di acqua ossigenata (ovvero perossido di idrogeno). Dovremo osservare la somparsa del colore fucsia-violetto a causa della ossidazione (che è un tipo particolare di reazione chimica) operata dall’acqua ossigenata. la reazione è la seguente:

KMnO4 (aq) + H2O2 (aq) —» MnO2 (aq) + KOH (aq) + O2 (g) + H2O

– Per combinazione di una soluzione di nitrato ferroso (al 5% p/p) con una soluzione incolore di tiocianato di potassio (al 5% p/p) è possibile osservare una forte colorazione rossa. Nel sistema avviene infatti una reazione chimica tra i due reagenti (entrambi solubili in acqua) con produzione di tiocianato ferrico e nitrato di potassio.

nitrato di ferro (aq) + KSCN (aq) —» tiocianato di ferro (aq) + KNO3 (aq)