Laboratorio di chimica in casa/Sostanze inorganiche di partenza

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Non serve acquistare reagenti da laboratorio per poter fare esperimenti: nelle nostre case sono già presenti molte sostanze con cui lavorare per ottenerne altre con un buon grado di purezza. In questo capitolo sono descritte le proprietà di molti dei reagenti che è possibile acquistare nei comuni supermercati o in altri negozi in cui i reagenti non sono venduti ai prezzi elevati di quelli da laboratorio (ferramenta, farmacia, prodotti agricoli e la natura stessa).
Le sottopagine sono divise in due gruppi: sostanze semplici e sostanze versatili. Nel primo gruppo sono descritte quelle sostanze da usare come "materie prime", cioè come precursori di acidi e sali, o come fonti di anioni e cationi vari. Le sostanze versatili invece hanno proprietà particolari che possono essere utili in reazioni diverse indipendentemente dalla natura degli elementi che le compongono: acidi, basi, agenti ossidanti, agenti riducenti ecc. Per queste loro proprietà sono separate dalle altre, perché saranno estremamente utili in laboratorio ed alcune possono essere considerate indispensabili e non possono mancare in laboratorio.

In questo capitolo sono descritte solo le sostanze inorganiche di partenza. Per quelle organiche si veda il capitolo Sostanze organiche di partenza. Per sapere dove trovare vari composti chimici, si veda Dove reperire le sostanze chimiche.

Sostanze semplici[modifica]

Qui sono mostrate le sostanze utilizzate principalmente come materie prime per produrre altri composti. Per accedere alla relativa voce del libro si clicchi sul nome Stock del composto.

Sostanza Nome stock Formula Immagine Descrizione
Sale da cucina Cloruro di sodio NaCl
Chlorid sodný.JPG
Viene utilizzato come elettrolita e come materia prima per produrre HCl. Viene venduto nei supermercati o in grandi quantità (come scioglighiaccio) in negozi di bricolage.
Salnitro Nitrato di potassio KNO3
Potassium nitrate.jpg
Viene utilizzato come fonte di ioni K+, come materia prima per produrre HNO3 e come componente della solfonitrica. Ad alta temperatura presenta proprietà ossidanti molto utili. Viene utilizzato come conservante per i salumi, e si può trovare in salumeria o in macelleria.
Bicarbonato di sodio Bicarbonato di sodio NaHCO3
Sodium bicarbonate CN.JPG
Viene utilizzato per produrre CO2 e come antiacido di emergenza. Viene venduto come detergente nei supermercati.
Calce viva Ossido di calcio CaO
Calcium oxide.JPG
Viene utilizzato come disidratante e come precursore di sali di calcio. Viene venduto nei negozi di edilizia.
Calce spenta Idrossido di calcio Ca(OH)2
Calcium hydroxide.jpg
Viene utilizzato come precursore di composti del calcio e come fase stazionaria per la cromatografia. Viene venduto nei negozi di edilizia.
Gesso Solfato di calcio CaSO4
Calcium sulfate hemihydrate.jpg
Viene utilizzato come fase stazionaria per la cromatografia. Viene venduto in polvere nei negozi di edilizia e come gessetti per lavagna nei supermercati.
Marmo Carbonato di calcio CaCO3
Calcium carbonate.jpg
Viene utilizzato per produrre CO2 e come precursore di sali di calcio. Viene venduto nei negozi di edilizia ma è facilmente reperibile in natura.
Verderame Solfato rameico CuSO4
Copper(II)-sulfate-pentahydrate-sample.jpg
Viene utilizzato per produrre Cu metallico, solfati di diversi metalli ed H2SO4. Viene venduto come fungicida nei negozi di prodotti agricoli per orto e giardino.
Diossido di piombo Ossido piombico PbO2
Lead dioxide.jpg
Viene utilizzato come ossidante, come precursore di composti del piombo, catalizza la decomposizione del perossido di idrogeno ed ha un elevato peso specifico. Si trova nelle batterie al piombo.
Ruggine Ossi-idrossido di ferro HFeO2
Eisen(III)-oxid.JPG
Viene utilizzato per produrre sali di Fe(III). Viene venduto come colorante nei colorifici, ma è facilmente reperibile in natura.
Anidride carbonica Anidride carbonica CO2
Soda bubbles macro.jpg
Può essere utilizzata come gas inerte e per la sintesi di carbonati. E' il prodotto principale della respirazione ed è presente nell'atmosfera in concentrazione media di 393 ppm.

Sostanze versatili[modifica]

Qui vengono elencate le sostanze più usate, immancabili in un laboratorio chimico. Nel libro si tratterà anche di altre sostanze inorganiche estremamente versatili, ma reperibili solo in negozi di prodotti chimici e che quindi andranno sintetizzate in casa, e verranno quindi elencate nel capitolo sostanze inorganiche artigianali.
Si ricorda comunque che acquistare i reagenti chimici da laboratorio permette di avere sostanze di alto grado di purezza ed in grande quantità in maniera più veloce che producendole in casa.

Sostanza (pura) Nome Stock Formula Immagine Descrizione
Acido solforico Acido solforico H2SO4
Immagine non disponibile.JPG
Viene utilizzato per produrre qualsiasi acido dai suoi sali, catalizza sia la deidratazione che l'idrolisi, è un acido forte ed attacca metalli nobili come Cu e Sn ad alta temperatura, presenta elevati punto di ebollizione e densità, quando sciolto in acqua genera moltissimo calore. Viene venduto come sgorgante o come acido per batterie al piombo in negozi di bricolage.
Acido muriatico Acido cloridrico HCl
Immagine non disponibile.JPG
Essendo poco costoso, mediamente diluito ( 10% V/V = ~2 M) ed un acido forte, l'HCl può essere usato per moltissime reazioni che impiegano un acido non specificato (generazione di CO2 ed H2, acidificazione di soluzioni basiche, analisi chimiche e titolazioni ...). Essendo un gas può essere usato in eccesso per ottenere sostanze ad elevato grado di purezza. Viene venduto come detergente per pavimenti nei supermercati.
Soda caustica Idrossido di sodio NaOH
Immagine non disponibile.JPG
L'idrossido di sodio è una base forte ed è quindi in grado di deprotonare tutti gli acidi più forti dell'acqua (pKa <14). Fonde a temperatura relativamente bassa (330 °C) ed è molto solubile in acqua. Ha il difetto di essere deliquescente ed assorbe facilmente la CO2. Viene venduto come sverniciante nei negozi di bricolage e nei colorifici.
Ammoniaca Ammoniaca NH3/NH4OH
Immagine non disponibile.JPG
L'ammoniaca è un gas che disciolto in acqua è presente in minima parte dissociato in [NH4]+[OH]- (idrossido di ammonio Kb = 1,8·10-5). Essendo un composto gassoso può essere usato in eccesso per aumentare il grado di purezza dei prodotti di reazione (dopo averla rimossa dalla soluzione per evaporazione). Viene usata per produrre reattivo di Schweitzer. I suoi sali derivati da acidi forti sono a loro volta leggermente acidi. Viene venduta come detergente nei supermercati.
Candeggina Ipoclorito di sodio NaClO
Immagine non disponibile.JPG
Viene utilizzato per produrre Cl2: Reagisce con moltissimi acidi di Brønsted dando i rispettivi sali di sodio e Cl2, e con sali acidi dando Cl2 e gli idrossidi dei metalli che componevano il sale. Le proprietà ossidanti sono date dal Cl+ presente nell'anione [O-←Cl+]-. Viene venduto come detergente disinfettante nei supermercati.
Acqua ossigenata Perossido di idrogeno H2O2
Immagine non disponibile.JPG
Viene utilizzato come agente ossidante e fonte di ossigeno, sia O2- negli ossidi che forma sia ossigeno elementare O2 per altri tipi di reazione. È anche un precursore di perossidi organici. Possiede una debolissima acidità. Viene venduto in farmacia e nei supermercati come disinfettante.
Convertitore di ruggine Acido fosforico H3PO4
Immagine non disponibile.JPG
È il precursore di tutti i fosfati, compresi i suoi esteri. I suoi sali basici hanno proprietà interessanti nel controllo del pH, mentre quelli acidi presentano diversa solubilità a seconda del loro stato di ossidazione. Viene venduto come convertitore di ruggine nei negozi di bricolage e in ferramenta.

Metalli[modifica]

Le proprietà e la reperibilità dei metalli che possono essere usati in laboratorio sono descritte in due capitoli diversi: Elettrodi tratta solo della reperibilità e dell'utilità come elettrodi di alcuni metalli, mentre il capitolo Elementi descrive dettagliatamente le proprietà chimiche di tutti gli elementi metallici.

Immagine Metallo Descrizione
Pendanta kupra spiralo.jpg
Rame E' un metallo nobile (elettronegatività 1,9) la cui valenza più comune è +2. E' molto comune ed è usato per realizzare cavi elettrici, grondaie, soprammobili e per placcare i metalli.
Nails.jpg
Ferro E' sicuramente il metallo più facile da reperire. Non è un metallo nobile e possiede una media elettronegatività (1,8). Solitamente assume valenza +2 che rapidamente slitta a +3 in presenza di agenti ossidanti anche deboli.
Cín.PNG
Stagno E' un metallo del gruppo del carbonio, dall'elevata elettronegatività (1,96). La sua valenza più comune è +2. Viene venduto sotto forma di fili o barrette per la saldatura nei negozi di elettronica, nelle ferramenta o nei negozi di bricolage.
LeadPlombToxic cartridgeCartoucheYellow.jpg
Piombo E' un metallo del gruppo del carbonio, nel periodo sottostante a quello dello stagno, dalla media elettronegatività (1,8). La sua valenza più comune è +2. Viene usato per produrre proiettili per armi da caccia, pesi per canne da pesca e barrette da saldatura. Viene venduto in negozi di armi, negozi di idraulica e in ferramenta. Si trova anche negli accumulatori al piombo.
Aluminium.jpg
Alluminio Si trova sotto al boro nella tavola periodica e la sua unica valenza chimica è +3. Ha una bassa elettronegatività (1,61) ma è in grado di passivarsi ricoprendosi di uno strato di Al2O3 che ne previene la corrosione. E' difficile da reperire puro e si trova principalmente in lega con il ferro o il magnesio e viene usato per produrre oggetti da cucina in carta di alluminio, parti di mobili, suppellettili ecc. La carta di alluminio è venduta nei supermercati mentre i semilavorati vengono venduti in ferramenta o in negozi di bricolage.

Tecniche[modifica]

Il capitolo tecniche raggruppa le pagine del libro trattanti di processi chimici e tecniche di laboratorio riproducibili in casa. Sfortunatamente alcuni di questi processi chimici sono l'unico modo per ottenere certe sostanze da quelle reperibili in casa, le quali sono spesso reagenti fondamentali per la sintesi di intere categorie di composti chimici non riproducibili senza prima aver sintetizzato quel determinato reagente come descritto nel capitolo Tecniche, così si consiglia di leggere anche quel capitolo prima di passare a Sostanze artigianali. Qui vengono elencate le pagine in cui si tratta della sintesi di alcune sostanze indispensabili in laboratorio: (queste aumenteranno con l'avanzare del capitolo Tecniche, ancora in stato di abbozzo).

Nel capitolo sono riportate anche tecniche per ottenere sostanze organiche, che verranno elencate nel capitolo Sostanze organiche di partenza.

Come modificare il capitolo[modifica]

Ogni pagina del capitolo contiene degli elementi comuni a tutte le altre, che andrebbero inseriti per rispettare l'uniformità grafica del libro.

  1. Appena aperta la sessione di modifica della nuova pagina va inserito il seguente codice: {{Sostanze inorganiche di partenza}}
  2. A destra del codice suddetto va inserito lo stato di avanzamento della pagina (da inserire però una volta finito di scrivere).
  3. Poi va inserita la nota "Dati" contenente l'immagine del composto (altrimenti 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. Attenzione: la Nota Dati è in fase di ricostruzione. Si chiede quindi di non inserirla fino a quando questo avviso non sarà rimosso.

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 vanno inserite una serie di sezioni:

==Proprietà==

Se il composto è dotato di particolari proprietà (chimiche, fisiche, biologiche ecc.) è possibile elencarle per descriverlo prima di proporne la sintesi (esempio). In questa sezione sono contenute anche le tabelle di dati chimico-fisici, le proprietà molecolari come polarità e acidità ecc. (esempio)

==Sintesi principale e sintesi alternative==(facoltativo)

Si può proporre alcuni metodi di sintesi della sostanza da altre sostanze di partenza.

==Reazioni==

In cui si descrivono le varie reazioni chimiche che la sostanza dà.

==Cristallizzazione (e deidratazione se idrato)==(facoltativo)

Se il composto cristallizza o se si vuole aggiungere dei dati sulla struttura cristallina (più eventuali informazioni sulla sua deidratazione, se idrolizza ad alta temperatura, come cristallizza ecc.).

==Sicurezza==

Informazioni di sicurezza e simboli di rischio chimico della sostanza. Aggiungere le due tabelle sulla sicurezza.

==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).

==Altro==(facoltativo)

link a siti web, pagine di approfondimento su Wikipedia o ad altri progetti.

==Note==(facoltativo)

In questa va solo incollato il seguente codice: <references/>, e va inserita solo se sono state inserite note col codice <ref></ref>.

In fine bisogna categorizzare la pagina. Copiare e incollare infondo alla pagina: [[Categoria:Laboratorio di chimica in casa]]. Ricordarsi ora di aggiungere lo stato di avanzamento della pagina.

Nota dati[modifica]

In questo cassetto sono contenuti i codici da copiare e incollare prima dell'incipit della nuova pagina, modificandone i parametri dove richiesto.

Pagine correlate[modifica]

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