I SALI, LA CHIMICA DEL CARBONIO, LA CHIMICA ORGANICA E LA VITA, I CARBOIDRATI O LUCIDI, I LIPIDI, LE PROTEINE, IL PETROLIO E GLI IDROCABURI

I SALI: La reazione tra un acido e una base produce un composto chiamato sale. I sali possono essere ottenuti in diversi modi: a) r. tra un acido ed un idrossido b) r. tra un acido e un ossido basico c) r. tra un acido ed un metallo d) r. tra un ossido basico e anidride e) r. tra un idrossido e anidride f) r. di doppio scambio.

a) E' una reazione in cui il metallo prende il posto dell'idrogeno nell'acido formando il sale, mentre l'idrogeno liberato si lega all'ossigeno formando l'acqua.

b) E' una reazione di neutralizzazione. ( spiegazione come nella a)

c)  E' una reazione di dissoluzione. Consiste nell'attaccare un metallo direttamente con l'acido. Ma non tutti i metalli reagiscono in modo uguale ad un acido.

d) E' una reazione di sintesi. L'ossido viene scomposto e l'ossigeno liberato si unisce all'anidride completando il sale.

e) (E' identica alla d).

f)    In questa reazione i due sali si scambiano reciprocamente i metalli.

Il sale ottenuto è sempre una combinazione di una parte metallica ad una parte non metallica. La parte non metallica può essere un singolo non metallo, un non metallo più ossigeno, un metallo più ossigeno. I sali sono quasi sempre solidi a temperatura ambiente e fondono ad alte temperature. La loro forma, che li contraddistingue, è cristallina. Alcuni sono solubili in acqua, altri no.

LA CHIMICA DEL CARBONIO: La reazione di combustione con produzione di residui carboniosi e lo sviluppo di anidride carbonica sono indizi della presenza di composti di carbonio. Tutti gli oggetti che danno luogo alla reazione di combustione sono di origine vegetale o animale e sono formati da composti di carbonio. Il carbonio può formare un grandissimo numero di composti. Per questo tempo fa lo studio di questi apparteneva ad una determinato settore delle materie scientifiche, denominato chimica organica. Si pensava allora che la materia inerte non avesse nessun punto in comune con la materia organica, che era invece dotata di una misteriosa forza vitale. Ma nel 1828 Wholer ottenne l'urea, un composto organico , semplicemente riscaldando il cianiato d'amonio, un composto inorganico. Fu evidente che la materia organica non potesse essere dotata di una forza vitale e si scoprì che tutti i composti organici contengono carbonio ed idrogeno con, qualche volta, azoto, zolfo, ossigeno, fluoro, fosforo. Inoltre si poté affermare che si possono ottenere composti organici partendo da composti inorganici, e viceversa. Il carbonio, unico tra tutti gli elementi, possiede alcune caratteristiche che lo fanno capostipite dei composti. La chimica organica è quindi quella parte della chimica che studia i composti del carbonio.

LA CHIMICA ORGANICA E LA VITA: le molecole di tutti gli esseri viventi sono composti organici ed e proprio da questi che gli animali ricavano gli elementi necessari alla nutrizione, tra cui il carbonio, e i vegetali lo ricavano invece direttamente dall'anidride carbonica dell'atmosfera, mediante la fotosintesi. Si chiama chimica biologica quel ramo della chimica che studia i composti degli esseri viventi. Tra questi composti ci sono i carboidrati, i lipidi, gli aminoacidi, gli enzimi e le vitamine.

I CARBOIDRATI O LUCIDI sono meglio conosciuti come zuccheri. Questi composti sono costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno. I più importanti sono il glucosio, il fruttosio e il saccarosio, che si ottiene dall'unione dei due, con perdita di acqua. Questi carboidrati sono essenziali per l'alimentazione dell'uomo. Altri carboidrati come la cellulosa non sono adatti all'alimentazione dell'uomo. I processi di digestione sono affidati a degli enzimi catalizzatori delle reazioni di scissione.

I LIPIDI sono comunemente noti come grassi. Tra questi per l'alimentazione sono importanti i trigliceridi, ritenuti responsabili della formazione del colesterolo e quindi dei danni alla circolazione sanguigna. Dai trigliceridi si possono ottenere i saponi pre mezzo dello processo di idrolisi.

LE PROTEINE sono catene molto grandi di aminoacidi, cioè di composti organici nella cui struttura è presente il carbonio, l'idrogeno, l'ossigeno e anche l'azoto. Le proteine sono fondamentali per la nutrizione dell'uomo con l'apporto di elementi essenziali allo sviluppo delle cellule.

IL PETROLIO E GLI IDROCABURI: con un processo di migliaia d'anni gli organismi animali e vegetali che si sono decomposti in ambiente anaerobico, cioè privo di aria, hanno formato giacimenti di petrolio. Il petrolio greggio estratto dai giacimenti viene sottoposto a processi di distillazione frazionata per ottenere delle miscele di composti organici detti idrocarburi. Gli idrocarburi ottenuti da distillazione frazionata vengono sottoposti al cracking, un ulteriore processo con lo scopo di spezzarne le molecole per ottenere miscele di idrocarburi più leggeri. Il residuo della distillazione frazionata è l'asfalto. Dai processi di raffinazione del petrolio si ottengono quasi esclusivamente degli idrocarburi formati da due elementi: carbonio ed idrogeno. Uno di questi è il metano, che nei giacimenti è spesso trovato insieme al petrolio. Il metano si può formare con il processo anaerobico e con sostanze inorganiche. E' impiegato principalmente come combustibile da riscaldamento per il suo potere calorifico. La reazione all'uso del metano è detta pulita perché i suoi prodotti non inquinano l'atmosfera. La produzione di oggetti plastici è affidata all'uso di idrocarburi con legami doppi. La plastica è nata dal tentativo di imitare il prodotto dell'albero della gomma. Ma esistono idrocarburi con legami tripli, come l'acetilene, un gas altamente infiammabile. Questo viene utilizzato in processi industriali.

ALCOLI: l'alcool etilico è un composto formato da carbonio, ossigeno e idrogeno. La formazione di alcool etilico, o etanolo, è un processo con il quale alcuni microorganismi adempiono al a reazione di fermentazione, che trasforma il glucosio in etanolo ed anidride carbonica. Lo stesso processo vale per la gradazione alcoolica del vino. Per gradazione alcolica si intende la percentuale di alcool in una soluzione. L'alcool etilico è il capostipite degli alcoli. L'alcool etilico può essere utilizzato anche come disinfettante. La distillazione è un processo tramite il quale si separa gli elementi d una sostanza.

IL CICLO DEL CARBONIO: il carbonio è presente nell'atmosfera con il composto CO2,e nei mari e negli oceani con una notevole quantità di anidride carbonica. Attraverso il processo di fotosintesi le piante assorbono anidride carbonica, acqua ed energia solare, e forniscono come prodotti di reazione ossigeno, che viene immesso nell'atmosfera, e composti organici del carbonio, presenti nelle foglie e nei frutti sotto forma di zuccheri. Questi forniscono nutrimento agli erbivori, e indirettamente ai carnivori. I carboidrati dei vegetali vengono metabolizzati dagli erbivori, cioè sottoposti a una reazione di combustione, i cui prodotti forniscono agli animali sia elementi utili, sia scarti. Parte del carbonio ritorna attraverso gli scarti allo stato inorganico. Lo stesso procedimento, anche se più complesso, vale per i carnivori e per gli animali marini. Un 'altra fonte di carbonio è data dalla decomposizione degli organismi morti e dei rifiuti organici. Questo stesso processo di decomposizione di organismi vegetali ed animali , avvenuto in lunghissimo periodo, ha dato luogo ha depositi di carbon fossile e di petrolio. Questi due elementi vengono principalmente usati come combustibili. Per mezzo delle reazioni di combustione si libera nell'aria l'anidride carbonica. Altre fonti di carbonio sono date dall'attività vulcanica. Si è potuto stabilire nel corso degli anni che la quantità di carbonio tra le forme organiche ed inorganiche rimane invariata. In questo ultimo secolo però sembra che l'uomo possa rompere quest'equilibrio. Infatti vi è un aumento di carbonio in forma inorganica, e la produzione di composti organici sintetici.

LO SMALTIMENTO DEI RIFIUTI: uno dei maggiori problemi dei paesi più avanzati è quello dello smaltimento dei rifiuti. In fatti ogni attività umana comporta la produzione di rifiuti. Tempo fa venivano inviati alle discariche (solidi), nei corsi d'acqua (liquidi), nell'atmosfera (gassosi). Era una soluzione compatibile con l'ambiente sia perché i rifiuti solidi e liquidi la popolazione era poco numerosa, sia perché i rifiuti erano quasi totalmente biodegradabili. Venivano decomposti da batteri e reintrodotti nel ciclo vegetale ed animale. I rifiuti gassosi erano invece costituiti dalla anidride carbonica derivata dalla combustione di legna e carbone. Ma con l'aumento della popolazione e con l'avvento dell'industrializzazione, la maggior parte dei rifiuti sono destinati alle discariche e quei pochi biodegradabili spesso non sono più utilizzabili perché inquinati da materiali tossici. Una parte dei rifiuti liquidi viene scaricati nei corsi d'acqua provocando l'eutrofizzazione, che consiste in un eccessivo sviluppo della flora acquatica , con conseguente impoverimento d'ossigeno e quindi la ssa della fauna. Inoltre i rifiuti liquidi contengono spesso sostanze sia inorganiche che organiche inquinanti. Nei rifiuti gassosi sono presenti gas nocivi alla salute dell'uomo e degli animali, provenienti dagli scarichi delle auto e dai riscaldamenti.

IL RICICLAGGIO: per i rifiuti liquidi e gassosi dei depuratori, macchine che trattano le acque e i gas in modo da ridurre le percentuali delle sostanze inquinanti. Per i rifiuti solidi si sta invece diffondendo il riutilizzo. Considerando separatamente i diversi tipi di rifiuti si vede che molti di essi è riutilizzabile. Per separare questi diversi tipi di rifiuti si sta cercando di mettere in atto la raccolta differenziata. Ma sia la raccolta differenziata che il riutilizzo non eliminano alcuni oggetti. Oggi si sta studiando un metodo più adatto che si riscontra nel riciclaggio. La riciclabilità è la proprietà di un prodotto di poter essere trasformato in sostanze riutilizzabili e biodegradabili al termine del suo ciclo di consumo.uesti due elementi vengono usati come combustibili. Con le reazioni di combustionequeqqtq