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Le proprietà fisiche e chimiche della materia sono una serie di caratteristiche che ci permettono di descriverla e identificarla. Le proprietà chimiche sono quelle caratteristiche associate ai cambiamenti nella composizione chimica delle sostanze . In altre parole, sono quelle caratteristiche che una sostanza chimica possiede in virtù delle reazioni chimiche alle quali può partecipare.
Ciò significa che, a differenza delle proprietà fisiche, le proprietà chimiche compaiono e possono essere osservate o misurate solo quando si rompono e/o si formano legami, oppure quando si riorganizzano gli elettroni di valenza degli atomi che fanno parte di un composto di sostanza.
Importanza delle proprietà chimiche
Conoscere le proprietà chimiche di una sostanza può essere molto utile per una serie di motivi:
Ci permette di classificare le sostanze
Diversi prodotti chimici possono essere classificati in base alle loro proprietà chimiche. Quindi, ci sono sostanze acide, basiche, ossidanti, riducenti, esplosive e così via.
Ci permette di identificare sostanze sconosciute
Questo perché ogni sostanza ha un particolare insieme di proprietà chimiche, quindi osservare queste proprietà e confrontarle con i loro valori per altre sostanze conosciute può aiutarci a identificare una sostanza, o almeno a dedurre parte della sua natura e struttura.
Consentono di separare miscele di sostanze
Le differenze nelle proprietà chimiche come le proprietà acido-base o la reattività nei confronti di determinati reagenti possono essere utilizzate per separare miscele difficili da isolare con altri mezzi. Ad esempio, la reazione di una miscela racemica di enantiomeri con un sale otticamente attivo produce una coppia di sali diastereomerici che sono molto più facili da separare rispetto agli enantiomeri genitori.
La reattività è anche il principio di funzionamento delle colonne per cromatografia di affinità e delle colonne a scambio ionico.
Consentono di purificare singole sostanze
Poiché consente di separare le sostanze chimiche l’una dall’altra, le proprietà chimiche possono essere utilizzate anche per purificare le sostanze chimiche, in quanto equivale a separarle dalle impurità.
Ci aiuta a identificare i potenziali usi di una sostanza
Molte proprietà chimiche come l’infiammabilità e il calore di combustione ci aiutano a sapere che una sostanza può essere utilizzata come combustibile. Altre proprietà come la stabilità chimica o la stabilità termica ci aiutano a identificare le sostanze in grado di resistere alle alte temperature. Lo stesso accade con le altre proprietà chimiche. Ciascuno di essi può indicare l’uso potenziale che possiamo dare a ciascuna particolare sostanza.
Consentono di prevedere il comportamento delle sostanze
Gli scienziati usano le proprietà chimiche per scoprire se una sostanza parteciperà a una reazione chimica. Ciò significa che con loro possono prevedere il comportamento delle sostanze rispetto a diversi reagenti.
13 Esempi di proprietà chimiche
1.Stato di ossidazione
Lo stato di ossidazione di un atomo si riferisce al numero di elettroni che ha guadagnato o perso dopo essersi combinato o legato con un altro atomo. Poiché è una proprietà di un elemento che può essere osservata solo dopo che si è verificata una reazione chimica con un altro atomo, è una proprietà chimica.
2. Elettronegatività
Questa è una proprietà degli elementi che si riferisce alla tendenza ad attrarre verso di sé gli elettroni che fanno parte di un legame chimico. Per questo motivo è una delle proprietà che definisce il tipo di legame che si formerà tra due atomi, ma tale legame non può essere osservato se non dopo che la reazione è avvenuta, quindi è anche una proprietà chimica.
3. Numero di coordinamento
Questa proprietà indica quanti atomi, ioni o molecole possono essere attaccati direttamente a un atomo o ione centrale attraverso legami covalenti dativi in un complesso di coordinazione.
4. Stabilità chimica
La stabilità chimica indica se una sostanza ha o meno poca tendenza a reagire con diversi agenti chimici come acidi, basi, ossidanti, corrosivi, ecc. In altre parole, è una proprietà che indica la capacità di una sostanza di resistere all’attacco chimico di altre sostanze.
5. Reattività con l’acqua
Ci sono molte sostanze che reagiscono violentemente con l’acqua mentre altre no. La reattività con l’acqua è una proprietà chimica che indica questo comportamento. A causa dell’ubiquità dell’acqua quasi ovunque, la reattività con l’acqua è una proprietà molto importante che fornisce informazioni preziose relative alla manipolazione sicura di una sostanza chimica.
6. Stabilità termica
Praticamente tutte le sostanze chimiche si decompongono a temperature elevate, ma ce ne sono alcune che resistono a temperature molto più elevate di altre. Questa capacità di resistere a un cambiamento chimico con l’aumentare della temperatura è chiamata stabilità termica. Questa stabilità è misurata in termini di temperatura alla quale si osserva un cambiamento chimico, quindi è una proprietà chimica.
7. Flash o punto di infiammabilità
È definita come la temperatura minima alla quale la tensione di vapore di una sostanza volatile ed infiammabile è sufficiente perché avvenga la combustione della miscela acqua-vapore, posto che sia fornita la scintilla di accensione.
8. Punto di infiammabilità
È la temperatura minima perché la reazione di combustione inizi spontaneamente.
9. Infiammabilità
L’infiammabilità è una proprietà che indica la tendenza di una sostanza a subire la reazione di combustione quando miscelata con l’aria. Questa proprietà dipende direttamente dal punto di infiammabilità e consente di classificare i materiali come infiammabili o combustibili, a seconda che il loro punto di infiammabilità sia rispettivamente inferiore o superiore a 37,8°C.
10. Entalpia di formazione
Questa è una proprietà che indica la quantità di calore che viene rilasciata quando si forma una mole di una sostanza pura dai suoi elementi costitutivi nei loro stati naturali più stabili, dato che la reazione avviene a pressione costante.
11. Calore di combustione
Rappresenta la quantità di calore rilasciata quando una mole di una sostanza viene completamente bruciata a temperatura e pressione costanti. Questa proprietà è una misura della quantità di energia chimica disponibile nei legami che costituiscono una molecola (solitamente organica).
12. Proprietà acido/base
Questa proprietà indica la tendenza di una sostanza chimica a produrre soluzioni acide o basiche, o la sua tendenza a partecipare a reazioni di neutralizzazione acido/base quando reagisce con un acido o una base. Poiché il pH della soluzione o dei prodotti di reazione vengono osservati solo dopo che si è verificata una reazione chimica, ciò rappresenta una proprietà chimica.
13. Tossicità
La tossicità indica se una sostanza chimica avrà o meno effetti negativi sulla salute delle persone o di altre specie di esseri viventi. Questo dipende dal verificarsi di molte reazioni biochimiche che possono influenzare il funzionamento delle diverse funzioni cellulari di un essere vivente, quindi è senza dubbio una proprietà chimica.
Riferimenti
Chang, R. e Goldsby, K. (2015). Chimica (12a ed.). New York, New York: McGraw-Hill Education.
Marrone, T. (2021). Chimica: The Central Science, 11/ed. (11a ed.). Londra, Inghilterra: Pearson Education.
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