18 - ottobre: ionico - covalente
Data pubblicazione: Oct 18, 2011 1:9:18 AM
In questo esperimento (dimostrazione) prepareremo due soluzioni acquose di due composti aventi formule simili: cloruro di magnesio, MgCl2, e cloruro di mercurio, HgCl2.
Prima di confrontarne la conducibilità dovremo essere certi che la concentrazione delle due soluzioni sia identica.
Dato che il cloruro di mercurio ha la più bassa solubilità tra i due composti, scioglieremo 1,0 grammi di questa sostanza in 100 mL di acqua distillata. Controlliamo bene che si sia sciolto tutto fino all'ultimo granello.
Poi calcoliamo la massa di cloruro di magnesio che contiene un ugual numero di atomi di 1,0 grammi di HgCl2.
Il peso formula di HgCl2 è dato dalla somma dei pesi atomici di un atomo di Hg e due atomi di Cl: 200,59 + 35,453·2 = 271,52.
Quindi in un grammo di HgCl2 avremo un numero di formule proporzionale a 1,0 : 271,52 = 0,00368
Poiché il peso formula di MgCl2 è Mg + 2·Cl = 24,305 + 35,453·2 = 95,211, cioè più piccolo, commetteremmo un errore se sciogliessimo 1,0 grammi di MgCl2 in 100 mL di acqua: questi conterrebbero più del doppio degli atomi della soluzione di cloruro di mercurio.
Quindi uguagliamo il numero proporzionale di formule HgCl2 calcolate sopra a quelle di MgCl2:
formule MgCl2 = formule HgCl2 = 0,00368
Quanto peserà la massa di MgCl2 corrispondente? Non dovrebbe essere difficile completare il calcolo per ricavare la massa di MgCl2 da pesare e sciogliere in 100 mL di acqua per avere una soluzione con lo stesso numero di atomi del HgCl2.
Basta fare una moltiplicazione del numero di formule per il peso formula: 0,00368·95,211 = 0,35 g.
Osservazioni
1. Osserviamo ora la conducibilità delle due soluzioni. È identica?
2. Di quanto dobbiamo diluire la soluzione di cloruro di magnesio per farla diventare ugualmente conduttrice dell'altra?
Spiegazioni
Quale delle due soluzioni contiene più ioni? Quanti di più all'incirca?
Se abbiamo sciolto lo stesso numero di atomi di cloro e del metallo (Mg o Hg) perché una soluzione contiene molti più ioni dell'altra? È pensabile che in una si siano "moltiplicati" dal nulla o che nell'altra non si siano liberati che in piccola parte?
Se le cose stanno così, come sono messi gli atomi di cloro e mercurio nel cloruro mercurico nel solido e nella soluzione acquosa? Cosa formano?
Ricordi il disegno delle sostanze ioniche e molecolari dell'esperimento precedente?
4. A quale di queste 4 rappresentazioni è più somigliante la soluzione di cloruro mercurico? e quella di cloruro di magnesio?
Passiamo ai solidi. Queste figure rappresentano i due solidi prima di sciogierli in acqua:
A sinistra i piccoli pallini verdi rappresentano gli ioni cloruro mentre i corpi solidi verdi corrispondono agli ioni magnesio. A destra abbiamo ancora i palini verdi che simboleggiano atomi di cloro e quelli grigi gli atomi di mercurio.
5. Quale dei due disegni ci ricorda il solido 1 e quale il solido 2 del disegno precedente?
6. Per finire dobbiamo spiegare che cosa fa sì che il magnesio ceda gli elettroni al cloro e formi ioni, mentre il mercurio non lo fa e forma legami covalenti. Utilizziamo l'elettronegatività e calcoliamo le differenze di elettronegatività tra Hg e Cl, e tra Mg e Cl per spiegare questa differenza nei legami Mg-Cl e Hg-Cl.
7. Il legame tra Hg e Cl è covalente puro?
8. Quale legame potrà essere corretamente rappresentato da un trattino, quello tra Hg e Cl o quello tra Mg e Cl?
9. In quale dei due casi la formula MeCl2 indica solo il rapporto tra i numeri di atomi e non la molecola?
10. In quale dei due casi possiamo dire che la formula è molecolare (rispecchia gli atomi di molecole distinte)?