cellule numeri e altro: ACIDI, BASI, pH

mercoledì 6 gennaio 2016

ACIDI, BASI, pH

Acido è una parola che deriva dal latino e significa "acuto, che punge". Già i Romani consideravano acide le sostanze che avevano un sapore agro, aspro, come il limone, che infatti contiene l'acido citrico. Molti acidi sono utilizzati nei processi industriali, per esempio l'acido cloridrico, che è materia prima di moltissimi composti contenenti cloro, come gli insetticidi. Una sua soluzione, che ha il nome di acido muriatico, si usa in casa per disincrostare le tubature. L'acido solforico, anticamente denominato vetriolo, è una sostanza molto importante per l'industria chimica nella sintesi di fertilizzanti, petrolchimici, coloranti, detergenti. L'acido nitrico reagisce con tutti i metalli a eccezione dell'oro e del platino, e per questo può essere usato per riconoscere se un oggetto è d'oro o per saggiarne la purezza. È un'importante sostanza nella fabbricazione dei concimi e degli esplosivi. Le sostanze acide liberano in soluzione ioni H+, cioè protoni di idrogeno.

Le basi analogamente agli acidi si riconoscono da come si comportano in soluzione o con altre sostanze. Le basi, come già anticipato, reagiscono con gli acidi e formano sostanze che si chiamano sali. Una base è l'idrossido di sodio, un composto corrosivo, bianco e ceroso, che è impiegato sia nell'industria dei saponi e della carta sia nell'uso domestico ma in forma di soluzione, ed è chiamato soda caustica. Un'altra base è l'ammoniaca, sostanza fondamentale nell'industria dei concimi, dei coloranti, degli esplosivi e delle fibre. le basi hanno la capacità di intaccare e corrodere le sostanze organiche; esse liberano in soluzione ioni OH- ( ione ossidrile)

Indicatori di acidità e basicità

Gli acidi in soluzione possono essere presenti in piccole o grandi quantità e inoltre non tutti gli acidi possiedono lo stesso grado di acidità. Per misurare il grado di acidità di una soluzione si possono utilizzare alcune sostanze, chiamate indicatori, che hanno la proprietà di cambiare colore secondo il grado di acidità di una soluzione. Un indicatore molto usato è il tornasole, un colorante vegetale estratto da alcuni licheni colorati. Il tornasole in soluzione acida dà un colore rosso alla soluzione, in soluzione basica un colore blu. Un altro indicatore naturale è il succo della rapa rossa, del cavolo rosso, della carota nera: rosso porpora in presenza di acido, blu-viola in ambiente basico. Nel 1909 il biochimico danese S.P.L. Sørensen, partendo dal fatto che la caratteristica comune degli acidi è la loro capacità di liberare ioni idrogeno in soluzione, ha proposto una scala di grandezza, la scala del pH (letteralmente vuol dire "potenza d'idrogeno") per misurare il grado di acidità e di basicità di una soluzione acquosa. Questa scala è in funzione della concentrazione di ioni idrogeno in soluzione: tanto più questa è elevata tanto più basso è il pH e tanto più acida sarà la soluzione. Una soluzione acida ha un pH minore di sette, una soluzione basica un pH maggiore di sette. Un pH pari a sette indica una soluzione neutra. Il valore 7 corrisponde all'acqua pura, che è neutra, cioè non è acida né basica.

L'acidità e l'ambiente

Alcune proprietà di un ambiente dipendono dal suo pH. Molti processi chimici e biochimici avvengono solo a un determinato pH. Per esempio, tra i parametri usati per misurare in Italia la qualità dell'aria, dell'acqua e del suolo c'è il pH. Infatti modificazioni nella composizione chimica, e soprattutto nell'acidità, dell'acqua piovana possono determinare significativi cambiamenti dell'ambiente. Normalmente l'acqua piovana ha un pH tra 5 e 5,6. La leggera acidità della pioggia è dovuta all'anidride carbonica presente nell'atmosfera. Le piogge acide hanno invece un pH inferiore a 5 e rendono acido il terreno su cui cadono, ostacolando la normale crescita di molte piante. È stato riconosciuto che la causa principale dell'acidità dell'acqua piovana è lo zolfo, naturalmente presente in piccole quantità nel petrolio e nel carbone. Lo zolfo viene emesso sotto forma di anidride solforosa dai gas di scarico e dai processi di combustione industriale: dopo una serie di trasformazioni si scioglie nell'acqua piovana, formando acido solforico e rendendo acide le gocce di pioggia. Le piogge acide possono far diminuire notevolmente la concentrazione di sostanze, come il calcio, necessarie per la crescita della flora e della fauna di un territorio. Si deve tener conto che la maggior parte delle piante cresce bene con un terreno a pH neutro. Alcune piante, però, quali ortensie, azalee, rododendri e camelie richiedono un terreno acido, mentre altre, come rose e garofani, vogliono un terreno basico. L'ortensia può essere un ottimo indicatore del pH di un terreno attraverso il colore dei suoi fiori: per avere ortensie rosa il terreno deve avere un pH basico, per avere ortensie blu il terreno deve essere decisamente acido.

Acidità e organismi viventi

Piante e animali forniscono, con il loro stato di salute, informazioni sulla qualità di un ambiente.

La chiocciola ci può segnalare la presenza di un ambiente acido. In zone di piogge acide le chiocciole tendono a sparire: in questa situazione non hanno, infatti, abbastanza calcio per costruire il loro guscio.

Gli organismi viventi si reggono su un complesso equilibrio tra le variabili biologiche e fisico-chimiche: ogni variabile deve rimanere in un intervallo al di fuori del quale la salute dell'organismo è in pericolo. Questo vale anche per la variabile acidità. Il nostro organismo è in grado di mantenere il pH del plasma nel sangue tra i valori di 7,3 e 7,4, ma se il pH del plasma scende sotto 7,0 o sale sopra 7,8 si può addirittura morire. Alcune malattie o un forte spavento possono far scendere il pH sotto il valore di 7,4. Una grave ustione lo può far salire sopra 7,4. La saliva nella bocca ha un pH che può variare tra 6,0 e 6,3, mentre i succhi gastrici dello stomaco sono molto acidi: il pH deve essere compreso tra 1,2 e 3,0 per permettere la digestione del cibo. Malgrado questo lo stomaco non viene corroso dai propri succhi perché possiede un efficace sistema di protezione della mucosa gastrica.