La ionizzazione dell’acqua e la scala del pH

UNIT 4 LE BASI CHIMICHE DELL'ALIMENTAZIONE ENERGIA DI UNA REAZIONE In qualunque reazione chimica, quando i reagenti si trasformano in prodotti si rompono dei legami preesistenti e se ne formano di nuovi. Come visto nel paragrafo sui legami, alcuni di essi sono forti e stabili, altri deboli e provvisori: perché i legami si rompano serve energia. Tale energia viene definita energia di attivazione (indicata con Eatt) ed è tanto più grande quanto più sono stabili i legami. Quasi tutte le reazioni di scissione (per esempio quelle che avvengono durante la digestione) liberano energia sotto forma di calore e vengono dette esotermiche. Altre reazioni (come quelle necessarie per produrre nuove molecole per la crescita dei tessuti) invece richiedono energia per avvenire e sono dette endotermiche. energia solare GUIDA ALLO STUDIO 1. Che cos è un equazione chimica? Da quali parti è composta? 2. Che cosa significa bilanciare una reazione ? 3. Che differenza c è tra una reazione esotermica e una reazione endotermica? acqua glucosio ossigeno La combustione è un tipico esempio di reazione esotermica: a fronte di una bassa energia di attivazione, si libera una grande quantità di calore conseguentemente alla rottura dei legami della cellulosa. anidride carbonica Durante la fotosintesi clorofilliana prevalgono le reazioni endotermiche: l energia (luminosa) assorbita viene utilizzata per costituire nuovi legami chimici molto stabili. LA IONIZZAZIONE DELL ACQUA E LA SCALA DEL pH L acqua presenta una debole tendenza a ionizzarsi, ossia un piccolissimo numero di molecole d acqua si dissocia staccando uno ione H+ (quello che rimane, ovviamente, è uno ione OH ): La Coca-Cola è una tipica sostanza acida, mentre l uovo ha un pH leggermente basico. 102 D H2O H+ + OH La ionizzazione della molecola d acqua genera quindi un protone H+ e un anione OH , definito ossidrile. Se all acqua vengono aggiunte sostanze acide, queste liberano ioni H+ che vanno a sommarsi a quelli prodotti dalla dissociazione dell acqua. Altre sostanze, al contrario, se aggiunte all acqua si legano agli ioni H+ diminuendone la concentrazione; queste sostanze sono dette basiche. A seconda della concentrazione degli ioni H+ presenti, una soluzione può essere acida, basica o neutra: quanto più alta è la concentrazione, tanto più forte è il carattere acido; viceversa, se questa concentrazione risulta bassa, aumenta la basicità della soluzione. Se invece la concentrazione degli ioni H+ eguaglia quella degli ioni OH (è il caso, come abbiamo visto, dell acqua pura) la soluzione è neutra. Il carattere acido o basico delle soluzioni viene misurato con il pH, una scala i cui valori sono compresi tra 0 e 14. Le sostanze acide hanno un pH che varia da 0 a 6,9, quelle basiche hanno un pH che varia da 7,1 a 14. L acqua, neutra, ha pH 7. Le soluzioni caratterizzate da un pH estremamente acido (pH=0) o basico (pH=14) sono pericolose da maneggiare, in quanto molto corrosive e reattive.