Utente:Pep-k/Sandbox

Lo sapevi? Lo zolfo elementare è parecchio diffuso in natura nelle vicinanze di vulcani e sorgenti calde. Le miniere di zolfo della Sicilia sono diventate famose perché costituiscono lo sfondo delle novelle "Rosso Malpelo" e "Ciàula scopre la luna" e del romanzo "I vecchi e i giovani" di Luigi Pirandello, premio Nobel per la Letteratura del 1934.

Effetti elettronici

Elemento	Simbolo	Elettronegatività
Carbonio	C	2.55
Idrogeno	H	2.20
Ossigeno	O	3.44
Azoto	N	3.04
Zolfo	S	2.58
Cloro	Cl	3.16
Fluoro	F	3.98

La quasi totalità delle molecole organiche contiene esclusivamente legami più o meno polari a causa della differenza di elettronegatività vigente tra gli atomi che costituiscono le molecole.

Reazioni chimiche

Cos'è una reazione chimica? Secondo la IUPAC è:

Un processo che porta alla inter conversione tra specie chimiche

In pratica si ha una reazione chimica quando cambiano le specie chimiche con cui si ha a che fare e questa è la fondamentale differenza tra trasformazione fisica e trasformazione chimica. Come è possibile riconoscere una trasformazione chimica da una fisica? Solitamente, talvolta è possibile riconoscere le reazioni chimiche da alcuni indizi, ad esempio, produzione di gas, cambiamenti di colore, variazioni di temperatura.

Esempi

Se si mette a bollire dell'acqua questa evapora. Si faccia attenzione al fatto che, nonostante si abbia formazione di gas, non si tratta di una trasformazione chimica, bensì di una trasformazione fisica che non comporta un cambiamento delle specie chimiche in gioco. Semplicemente l'acqua passa dallo stato liquido a quello gassoso. Dunque i passaggi di stato sono tutti trasformazioni fisiche.

Se si mescolano insieme bicarbonato di sodio e succo di limone o aceto, si ha una formazione di gas (anidride carbonica) a discapito delle sostanze di partenza. Dunque, c'è un vero e proprio cambiamento di specie chimiche.

È possibile classificare le reazioni chimiche in quattro categorie principali: sintesi, decomposizione, scambio semplice e doppio scambio.

Reazioni di sintesi

Le reazioni di sintesi portano la trasformazione di due o più reagenti in un unico prodotto.

$A+B\Rightarrow C$

Esempio

La reazione di sintesi dell'acqua a partire dagli elementi: $2\ H_{2}+O_{2}\Rightarrow 2\ H_{2}O$

Lo sapevi? Quali applicazioni pratiche trova la sintesi dell'acqua? La risposta a questa domanda sarà data nella parte riguardante le pile.

Reazioni di decomposizione

Si ha una reazione di decomposizione quando una solo reagente porta alla produzione di più prodotti. Si tratta nella maggior parte dei casi di reazioni a decorso violento, ovvero di reazioni che portano a esplosioni o simili.

$A\Rightarrow B+C$

Esempio

La reazione di decomposizione della nitroglicerina: $4\ C_{3}H_{5}N_{3}O_{9}\Rightarrow 12\ CO_{2}+10\ H_{2}O+6\ N_{2}+O_{2}$

Lo sapevi? Nella reazione di decomposizione della nitroglicerina si ha un'esplosione. Perché? La spiegazione sarà data nella lezione riguardante le leggi dei gas.

Reazioni di scambio semplice

Sono reazioni in cui si ha il passaggio di un HAI LASCIATO IN SOSPESO QUI!!!

$AB+C\Rightarrow A+CB$

Reazioni di doppio scambio

$AB+CD\Rightarrow AD+CB$

Reazioni di ossidoriduzione

Rimandare all'apposita lezione.

Le frecce di reazione

Le frecce di reazione poste nell'equazione chimica tra i reagenti e i prodotti danno informazioni di tipo qualitativo sulla reazione. Il discorso verrà trattato più specificamente nella parte sull'equilibrio chimico. Per il momento saranno date solo alcune spiegazioni.

La freccia singola parte dai reagenti e punta ai prodotti, dunque è sempre diretta verso destra. Essa indica che tutti i reagenti si trasformano in prodotti, ovvero che, nelle condizioni di reazione, non è possibile che i prodotti si trasformino di nuovo in reagenti.

Esempio

Si consideri la reazione di combustione del metano. Il metano brucia in presenza di ossigeno portando alla produzione di acqua e anidride carbonica e saremmo parecchio sorpresi se l'acqua e l'anidride carbonica si combinassero per formare di nuovo metano e ossigeno. Dunque la freccia di reazione è una freccia singola.

$CH_{4}+2\ O_{2}\Rightarrow CO_{2}+2\ H_{2}O$

Quando in una reazione viene posta una doppia freccia tra reagenti e prodotti, vuol dire che la reazione è possibile in entrambi i sensi. Questo comporta che non tutti i reagenti si trasformeranno in prodotti.

Esempio

Si consideri la reazione di sintesi dell'ammoniaca a partire dai suoi elementi costitutivi, azoto e idrogeno. Tale reazione è stata oggetto di interesse per gran parte del 19° secolo, a causa della crescente domanda di ammoniaca per scopi industriali e agricoli e fu studiata dai chimici Fritz Haber e Carl Bosch. La difficoltà incontrata nel progettare un metodo efficiente ed economico di produzione dell'ammoniaca è legato al fatto che, nelle condizioni di reazione, una volta formatasi, l'ammoniaca può dare una reazione di decomposizione negli elementi di origine. Nello scrivere la reazione di sintesi dell'ammoniaca sarà dunque necessario usare una doppia freccia.

$N_{2}+3\ H_{2}\leftrightharpoons 2\ NH_{3}$

Nel caso di reazioni in cui c'è tutti i reagenti non si trasformano in prodotti ma comunque una delle due reazioni prevale sull'altra si usa una doppia freccia in cui la freccia che punta nella direzione della reazione sfavorita viene scritta più piccola dell'altra. Solitamente, si usa disegnare più piccola la freccia che punta verso i reagenti per indicare che la reazione diretta è favorita, mentre si disegna più piccola la freccia che punta verso i prodotti per indicare che la reazione diretta è sfavorita.

Esempio

Come si potrà vedere nel corso di chimica organica, le aldeidi e i chetoni possono trasformarsi nel relativo alcol enolico e viceversa, dunque nessuna delle due reazioni è mai completa. Comunque, si riscontra che la forma aldolica o chetonica è sempre favorita alla forma enolica per cui nello scrivere la reazione che avviene tra la forma chetonica o aldolica e quella enolica si usa una doppia freccia che evidenzia il verso favorito dalla reazione.

Soprattutto in chimica organica si usa scrivere sopra e/o sotto alla freccia di reazione le condizioni in cui avviene la reazione: temperatura, pressione, reagenti, etc...

Le due strutture di risonanza possibili per l'ozono.

La freccia a due punte viene usata per indicare due o più formule di risonanza di una specie chimica.