Relazione di fisica e chimica: i sali

Premessa teorica: per comprendere meglio questa esperienza bisogna introdurre determinati concetti, i quali sono:

Neutralizzazione: Procedimento atto a riportare a pH neutro una soluzione acida o basica per aggiunta rispettivamente di una base o di un acido. Se l'acido e la base sono forti, ossia completamente dissociati (p. es. acido cloridrico, soda caustica), la neutralizzazione sarà completa con formazione del sale corrispondente (p. es. HCl+NaOH NaCl+H O); se sono deboli, cioè debolmente ionizzati, si raggiungerà un equilibrio con la presenza in soluzione di acido, base e sale.

Sali: in chimica, composti ottenuti facendo reagire le basi con gli acidi; tali reazioni si dicono appunto salificazioni. I sali neutri non contengono idrogeno né ossidrili salificabili; i sali acidi contengono idrogeno sostituibile con metalli; i sali basici contengono ossidrili sostituibili con residui acidi.

Acidi: composto chimico capace di liberare ioni idrogeno in soluzione acquosa o di formare un sale combinandosi con una base.

Basi: il termine fu usato fin dal periodo alchimistico per indicare genericamente le sostanze capaci di "neutralizzare" gli acidi. Il concetto di base trovava una più razionale definizione nel 1887, con la teoria elettrolitica d'Arrhenius. In questa teoria si definiscono basi tutti i composti che in soluzione si ionizzano liberando ioni ossidrile OH (ossidrilioni o ioni idrossido)

Indicatore: sostanza utilizzata nelle analisi per determinare il grado d'acidità o il potenziale di ossido-riduzione delle soluzioni. Gli indicatori sono composti che in soluzione assumono un colore diverso secondo il grado di acidità o di basicità della soluzione stessa, e cioè del suo pH. Così, la fenolftaleina è incolore in soluzione acida, neutra o appena debolmente alcalina, mentre è rossa nelle soluzioni nettamente alcaline a pH superiore a 9

pH: simbolo comune usato in chimica e in biologia quale indice per esprimere il grado di acidità o di basicità delle soluzioni. Si definisce come il logaritmo dell'inverso della concentrazione degli ioni idrogeno, espressa in grammoioni per litro, della soluzione considerata, ossia pH=-log [H ], dove [H ] rappresenta appunto tale concentrazione. L'acqua pura è dissociata in minima misura in ioni H e OH secondo l'equazione: H O H +OH

Procedura operativa: inizialmente abbiamo preso una determinata massa di NaOH e un'altra di HCl. Dopo aver recuperato le due sostanze abbiamo, con l'aiuto di una pro-pipetta abbiamo iniziato il processo di neutralizzazione, travasando goccia a goccia l'HCl all'interno del becher contenente NaOH (mischiato con della fenolftaleina che ci permetteva di dare al nostro miscuglio un determinato giudizio in base al colore: viola basico, incolore sale, colore bianco opaco acido). Abbiamo poi continuato fino quando dopo aver miscelato bene le due sostanze non ci appariva una sostanza incolore il che avrebbe determinato, che questa era ormai arrivata in uno stato in cui il pH era 7. Arrivati a questo punto abbiamo  preso il contenuto del becher e lo abbiamo sottoposto al riscaldamento mediante il becco bunsen il che ci avrebbe permesso di far evaporare l'acqua dal contenuto ottenendo una sostanza di colore biancastro sotto forma di polvere (NaCl - cloruro di sodio, il normalissimo sale da cucina).

Quantità di NaOH iniziale - 0,40 g

Quantità di HCl utilizzato per la neutralizzazione - 9,8 ml

Conclusioni: dai dati ottenuti si può denotare che l'esperienza è riuscita perché siamo riusciti ad ottenere un sale allo stato solido con pH neutro.