Data pubblicazione: Nov 22, 2011 1:26:6 AM
Questo esperimento riguarda
la reazione di formazione di ossidi di metalli, dal metallo e ossigeno
la trasformazione dell'ossido metallico in idrossido, tramite reazione tra ossido e acqua,
la reazione degli ossidi o degli idrossidi con acidi che origina un sale e acqua.
la reazione di un metallo con acidi, che origina lo stesso sale del punto 3 e idrogeno gassoso
Con il termine "magnesia" oggi si intende l'ossido di magnesio, MgO, una sostanza ionica contenente ioni Magnesio, Mg++ e ioni Ossido, O--. l'ossido di magnesio è una sostanza basica, cioè capace di neutralizzare gli acidi.
Il magnesio è un metallo molto reattivo, per cui è relativamente semplice preparare l'ossido di magnesio: basta bruciare un pezzetto di magnesio.
Questa è l'equazione di reazione (non bilanciata):
Mg(s) + O2(g) --> MgO(s)
Nella magnesia degli alchimisti, e anche nei prodotti farmaceutici per combattere l'acidità di stomaco, con magnesia si intende un miscuglio di ossido, idrossido e carbonato di magnesio, tre sostanze ugualmente capaci di neutralizzare gli acidi prodotti in eccesso dalla digestione "pesante":
L'ossido di magnesio è una polvere bianca che non si scioglie in acqua, ma reagisce con essa formando l'idrossido di magnesio, Mg(OH)2, a sua volta non solubile in acqua.
MgO(s) + H2O(l) --> Mg(OH)2(s)
Anche l'idrossido di magnesio, come tutti gli idrossidi, è un composto ionico, formato da ioni magnesio, Mg++ e da ioni idrossido, OH-. Lo ione idrossido è uno ione poliatomico formato da due atomi, e avente una sola carica negativa. Le parentesi servono a prendere due ioni idrossido, per neutralizzare le due cariche del magnesio.
Nella reazione appena vista il magnesio non subisce nessun cambiamento. L'equazione di reazione netta interessa solo gli ioni ossido e l'acqua: O2- + H2O --> 2OH-.
Ora neutralizziamo l'idrossido di magnesio derivato dalla combustione di 0,243 grammi di Mg metallo con una soluzione di acido cloridrico, HCl, che contiene in 10 mL tanti ioni H+ quanti sono gli atomi di magnesio in 0,243 g di Mg. Saranno sufficienti 10 mL dell'acido?
Bilanciamo l'equazione della reazione:
Mg(OH)2(s) + HCl(aq) --> MgCl2(aq) + H2O(l)
per capire perché 10 mL non sono stati sufficienti.
Vediamo che per avere due atomi di cloro nei prodotti (MgCl2) ci "tocca" prendere due molecole di HCl nei reagenti.
Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) --> MgCl2(aq) + 2H2O(l)
Ecco perché è stato necessario aggiungere altri 10 mL di HCl per ottenere che tutto l'idrossido fosse trasformato e rimanesse un piccolo eccesso stabile di acido (riconoscibile dal colore rosso della cartina).
Nella neutralizzazione tra la sostanza acida (HCl) e la sostanza basica (idrossido di magnesio) si formano due sostanze neutre: il sale cloruro di magnesio e l'acqua.
Possiamo filtrare ed evaporare la soluzione acquosa per ricavare il sale cloruro di magnesio.
Lo stesso sale si sarebbe potuto ottenere dalla reazione diretta tra magnesio metallico (0,243 g) e acido cloridrico (20 mL):
Mg (s) + 2 HCl (aq) --> MgCl2 (aq) + H2 (g)
Per avere un effetto più visibile aggiungiamo quantità cinque volte maggiori: 1,215 g di magnesio e 100 mL dello stesso acido cloridrico, e apponiamo un palloncino di gomma in cima al recipiente (matraccio da 500 mL).
Il gas ottenuto in questo modo, che va a riempire il palloncino, è idrogeno, come può essere facilmente dimostrato facendolo esplodere con le dovute accortezze (video).