Nelle fotografie puoi osservare alcuni cibi o sostanze che sicuramente conosci.
A seconda delle loro proprietà chimiche sono stati divisi in due gruppi: acidi e basi.
Che cos’è un acido? Come si ottiene?
L’esperimento illustra la preparazione di un acido. Se si mette un po’ di zolfo in provetta e si scalda su una fiamma, dopo poco tempo inizierà a formarsi l’anidride solforosa (diossido di zolfo), il gas dalla caratteristica puzza di uova marce ( a ). Aggiungendo acqua nella provetta si ottiene l’acido solforoso ( b ).
Un acido è il prodotto della reazione tra un’anidride (ossido acido) e l’acqua. Tutti gli acidi hanno una formula chimica riconoscibile: in essa compare l’idrogeno, H, seguito da un non metallo. Alcuni acidi, come l’aceto o il succo di limone, hanno un sapore particolare e tutti si comportano in modo simile, dando le stesse reazioni chimiche: sono corrosivi, attaccano i metalli, sono pericolosi o irritanti se sono inalati o se vengono a contatto con pelle e mucose.
Naturalmente, alcuni evidenziano queste proprietà in maniera più blanda e sono perciò più deboli, come quelli contenuti negli alimenti; altri sono più forti, come l’acido cloridrico (HCl), che viene comunemente usato per disincrostare i servizi igienici, ed è conosciuto con il nome di acido muriatico.
Che cos’è una base? Come si ottiene?
Si può ottenere una base come l’idrossido di calcio a partire dell’ossido di calcio, chiamato comunemente “calce viva” ( a ): basta aggiungere con molta cautela dell’acqua ( b ). La reazione avviene rapidamente e sviluppa calore. L’ossido di calcio reagisce con l’acqua formando l’idrossido di calcio ( c ). L’idrossido di calcio è comunemente chiamato “calce spenta” ed è usato per preparare la malta che lega i mattoni delle costruzioni. Una base o idrossido è il prodotto della reazione tra un ossido basico e l’acqua. Tutte le basi hanno una formula chimica riconoscibile: essa è formata da un metallo seguito dal gruppo OH. Le basi sono in genere viscide al tatto e di sapore amaro (ma non assaggiarle!); alcune tra le più forti sono anche corrosive e pericolose, per esempio la soda caustica, o idrossido di sodio, (NaOH), normalmente usata per disintasare i lavandini. Se una sostanza non è né acida né basica, viene detta neutra. Classici esempi di sostanze neutre sono l’acqua e gran parte dei liquidi che scorrono nel corpo umano.
Come si fa a distinguere un acido da una base?
Oltre che dalla formula chimica, gli acidi si possono distinguere dalle basi utilizzando gli indicatori, particolari sostanze che hanno la capacità di assumere colori diversi a seconda dei composti con cui si mettono a contatto.
Esistono varie sostanze che possono funzionare da indicatori, per esempio:
- l’estratto di radicchio rosso o di cavolo rosso che a contatto con gli acidi assume colorazione rossa e a contatto con le basi assume colorazione blu ( 4 );
- il tè diventa chiaro in presenza di sostanze acide e scuro in presenza di sostanze basiche;
- i petali di alcuni fiori (papavero, geranio o rosa) a contatto con acidi diventano più rossi e con sostanze basiche diventano blu.
Un indicatore molto usato è il tornasole ( 5 ), sostanza di origine vegetale estratta da un lichene. Il suo funzionamento è semplice: la cartina al tornasole viene impregnata dalla sostanza; a contatto con un acido diventa rossa, a contatto con una base diventa blu. Dall’intensità del rosso si può risalire alla forza dell’acido, anche se non si può stabilire con esattezza di quale acido si tratti. Allo stesso modo dall’intensità del blu si può stabilire la forza di una base. Le sostanze neutre, invece, non fanno cambiare il colore della cartina al tornasole.
Esistono inoltre gli indicatori universali ( 6 ), particolari strisce di carta impregnate da un miscuglio di indicatori di tipo diverso. Queste cartine sono di colore giallo e, se messe a contatto con le varie sostanze, possono assumere colorazioni diverse, che vanno dal rosso, per gli acidi forti, al violetto, per le basi forti; non cambiano colore se messe a contatto con una sostanza neutra come l’acqua distillata.
La cartina universale può assumere tutte le colorazioni che vedi nella figura 7 e serve a determinare il “pH” o grado di acidità di una sostanza che va da 1 a 14 e classifica le sostanze come:
- neutre se pH = 7;
- acide se pH < 7: più il pH è un numero piccolo, più la sostanza è acida;
- basiche se pH > 7: più il pH è un numero grande, più la sostanza è basica.
Per misurazioni accurate di pH di sostanze in soluzione acquosa, si usa uno speciale strumento, il pH-metro (si legge piaccametro), in grado di visualizzare all’istante il pH della sostanza esaminata ( 8 ).
per saperne di più
Pericolo acidi e basi
Molti prodotti che si trovano liberamente in commercio, nei negozi e al supermercato sono delle soluzioni di sostanze acide o basiche spesso molto concentrate. Tali sostanze, oltre a essere nocive per l’ambiente, possono provocare avvelenamenti se ingerite, irritare gli occhi e le mucose, bruciare la pelle se si viene a contatto diretto. Occorre perciò prestare attenzione al pittogramma di pericolo, ovvero al simbolo di rischio chimico presente nelle etichette dei prodotti; ogni simbolo indica i danni che la sostanza può provocare e le precauzioni da prendere per evitare incidenti. Se si vuole rendere meno pericolosa una soluzione di un acido o di una base forte si deve versare l’acido (o la base) lentamente nell’acqua ma non il contrario. Se si aggiunge acqua a una sostanza acida, infatti, si libera una gran quantità di calore che provoca un’immediata ebollizione dell’acqua e quindi la fuoriuscita di schizzi improvvisi di sostanza corrosiva. Dopo averle utilizzate, le soluzioni acide o basiche, vanno smaltite seguendo le istruzioni indicate nelle etichette. Nei laboratori chimici vanno immagazzinate in appositi recipienti e consegnate per lo smaltimento a personale degli uffici di sicurezza.
