La nomenclatura chimica: i composti

Materiali occorrenti:

Magnesio - Calcio - Sodio - Zolfo - Zinco - Anidride fosforica - Ossido di calcio - Ossido di mercurio - Idrossido di sodio sol. 0.1 M - Idrossido di bario soluzione 1 % - Acido solforico sol. 1:5 - Acido cloridrico sol. 1:3 e 0.1 M - Acido nitrico sol. 1:3 - Acido ortofosforico sol. 1:2 - Cartine all'indicatore universale - Fenolftaleina sol. 1 % - Vetreria.

Esecuzione dell'esperienza:

Le procedure di esecuzione sono descritte per ogni reazione. Ove non indicato si devono utilizzare quantità minime di reagenti.

Parte prima: ossidi, idrossidi ed acidi:

1.1 - Formazione di ossido e di idrossido di magnesio a partire dal metallo

Porre del magnesio in lastrina o in polvere su una fiamma di bunsen fino a che non bruci con la caratteristica fiamma luminosa. La polvere bianca che si forma è ossido di magnesio, secondo la reazione:

Si raccoglie l'ossido così prodotto e lo si pone in una provetta con alcuni mL di acqua. Lentamente, in quanto il composto è poco solubile, si forma l' idrossido di magnesio, secondo la reazione:

MgO + H₂O ¾® Mg(OH)₂

L' idrossido così formato è riconoscibile per aggiunta di alcune gocce di fenolftaleina, che vireranno al viola per l'ambiente basico.

1.2 - Formazione di idrossido di calcio a partire dal metallo

Porre in una provetta alcuni granuli di calcio ed aggiungere alcuni mL di acqua distillata. Si forma l' idrossido di calcio e si sviluppa idrogeno con la reazione:

Ca + 2H₂O ¾® Ca(OH)₂ + H₂ ­

L' idrossido è riconoscibile per aggiunta di alcune gocce di fenolftaleina, mentre l'idrogeno sviluppatosi può essere riconosciuto per combustione, accendendolo con un fiammifero.

1.3 - Formazione di idrossido di calcio a partire dall'ossido

Porre una punta di spatola di ossido di calcio in un becker ed agitare fino alla formazione di una soluzione lattiginosa. La reazione che avviene è la seguente:

CaO + 2H₂O ¾® Ca(OH)₂

L'idrossido è riconoscibile aggiungendo alcune gocce di fenolftaleina.

1.4- Formazione dell'idrossido di sodio a partire dal metallo

Porre un pezzo molto piccolo di sodio in un becker da 250 mL colmo di acqua e ricoprire rapidamente con una reticella. La reazione che avviene è molto esotermica e può portare all'esplosione dell'idrogeno formatosi:

2Na + 2H₂O ¾® 2NaOH + H₂ ­

Come noto, l'idrossido è riconoscibile per aggiunta di alcune gocce di fenolftaleina.

1.5- Formazione dell'anidride solforosa e dell'acido solforoso

Si bruciano alcuni grammi di zolfo in polvere posti in un crogiolo o su una spatola metallica. Il gas biancastro con odore pungente che si forma è l' anidride solforosa ( biossido di zolfo ):

S + O₂ ¾® SO₂ ­

Se si pone sopra lo sviluppo di SO₂ un vetro da orologio, nel cui incavo è attaccata una cartina all'indicatore universale inumidita, si vedrà la stessa colorarsi in rosso, ad indicare la formazione dell' acido solforoso, secondo la reazione:

SO₂ + H₂O ¾® H₂SO₃ ­

1.6 - Formazione dell'acido ortofosforico a partire dall'anidride

In una provetta si pone una punta di spatola di anidride fosforica aggiungendo alcuni mL di acqua. La reazione è esotermica ed abbastanza violenta:

P₂O₅ + 3H₂O ¾® 2H₃PO₄

L'acido ortofosforico formatosi è riconoscibile per mezzo di una cartina all'indicatore universale che, ovviamente, si colorerà in rosso.

1.7 - Dissociazione dell'ossido di mercurio II

Si pone una piccola quantità di ossido di mercurio II in un tubicino da saggio; si riscalda intensamente al bunsen. Si notano, dopo pochi secondi, un cambiamento di colore dell' ossido dal rosso al nero e la formazione, sulle pareti superiori del tubicino, di un anello di goccioline di mercurio, secondo la reazione:

Il mercurio, dopo essersi vaporizzato, si condensa sulle pareti del tubo che sono a temperatura più bassa, mentre non è evidenziabile lo scarso sviluppo di ossigeno.

Parte seconda: i sali:

2.1 - Reazione di salificazione tra zinco ed acido cloridrico

Zn + 2HCl ¾® ZnCl₂ + H₂ ­

Si pone un po' di zinco in una provetta e ad esso si aggiungono 2 o 3 mL di acido cloridrico sol. 1:3. Si sviluppa subito idrogeno, riconoscibile nel modo già descritto, mentre il cloruro di zinco resta in soluzione.

2.2 - Reazione di salificazione tra magnesio ed acido ortofosforico

3Mg + 2H₃PO₄ ¾® Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂ ­

Si pone un pezzettino di nastro di magnesio in una provetta e si aggiungono 1 o 2 mL di acido ortofosforico sol. 1:2. Si sviluppa idrogeno e si osserva il contemporaneo formarsi dell' ortofosfato di magnesio insolubile che dà un precipitato bianco.

2.3 - Reazione di salificazione tra calcio ed acido solforico

Ca + H₂SO₄ ¾® CaSO₄ + H₂ ­

Si pongono alcuni granuli di calcio in una provetta facendoli reagire con 1 o 2 mL di acido solforico sol. 1:5 circa. Si ha sviluppo di idrogeno e formazione del solfato di calcio, sale poco solubile che dà un precipitato bianco.

2.4 - Reazione di salificazione tra un acido ed un ossido basico

2HNO₃ + CaO ¾®Ca(NO₃)₂ + H₂O

In una provetta si pone una mezza spatolata di ossido di calcio e ad esso si aggiungono 3 o 4 mL di acido nitrico

2.5 - Reazione di salificazione tra l'idrossido di bario e l'acido solforico

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ ¾® BaSO₄ ¯ + 2H₂O

In una provetta si fanno reagire 1 mL di idrossido di bario sol. 1 % ed 1 mL di acido solforico sol. 1:5. Si forma immediatamente un precipitato bianco caseoso di solfato di bario, sale pochissimo solubile.

2.6 - Reazione di salificazione tra l'idrossido di sodio e l'acido cloridrico

NaOH + HCl ¾®NaCl + H₂O

In una provetta si fanno reagire 1 mL di idrossido di sodio sol. 0.1 M e 1 mL di acido cloridrico sol. 0.1 M. Al completamento della reazione si ha come prodotto il cloruro di sodio, sale completamente dissociato in acqua.

2.7 - Reazione di salificazione tra un idrossido e un ossido acido

Ba(OH)₂ + CO₂ ¾® BaCO₃ ¯ + H₂O

In un becker si versano circa 5 mL di idrossido di bario sol. 1 %, aggiungendo 30 o 40 mL di acqua distillata. Con una pipetta si soffia lentamente nella soluzione.

L'anidride carbonica ( biossido di carbonio ) emessa con l'espirazione reagisce con l' idrossido formando il carbonato di bario, sale insolubile che precipita con colore bianco.

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