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Acqua di cristallizzazione

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

Acqua di cristallizzazione: Caratteristiche, Termodinamica e Colore

Alcuni composti richiedono molecole d’acqua per formare cristalli, nota come acqua di cristallizzazione. Generalmente se tali composti sono anidri non si trovano allo stato cristallino. Queste specie, denominate sali idrati, contengono un determinato numero di molecole di acqua all’interno del reticolo cristallino. La formula generale di un sale idratato è MxNy · nH2O. Le molecole d’acqua all’interno dei cristalli di un idrato formano principalmente legami covalenti coordinati e legami a idrogeno con gli ioni metallici caricati positivamente del sale.

Un esempio di sale idrato è il solfato di rame (II) che può presentarsi anidro o pentaidrato CuSO4·5 H2O. Vi sono anche composti che possono presentarsi con diversi gradi di idratazione come, ad esempio, il solfato di magnesio. Esso può essere anidro o, nella sua forma più comune eptaidrato MgSO4 · 7 H2O. Tuttavia può presentarsi mono, tetra, penta e esaidrato.

Termodinamica: Processo di Disidratazione e Idratazione

Durante il riscaldamento, il sale idratato perde la sua acqua di cristallizzazione assorbendo una certa quantità di energia, chiamata entalpia di disidratazione. Durante il raffreddamento o l’esposizione all’atmosfera, le molecole d’acqua dell’ambiente circostante entrano a far parte dei cristalli di sale e rilasciano l’energia termica corrispondente all’entalpia di idratazione. Da un punto di vista termodinamico i processi di disidratazione e idratazione sono analoghi alla fusione e al congelamento.

Colore: Variazione in Relazione all’Idratazione del Sale

In taluni casi i sali idrati hanno colori diversi rispetto a quelli anidri. Infatti i sali idratati perdono la loro forma e colore quando perdono l’acqua di cristallizzazione e diventano particelle polverulente incolori. Ad esempio il solfato di rame (II) pentaidrato è di colore blu mentre quello anidro è di colore bianco. La disidratazione dei cristalli di solfato di rame è un processo reversibile, quindi l’aggiunta di acqua al solfato di rame anidro fa sì che diventi idrato e diventi blu, con conseguente produzione di solfato di rame idratato.

Queste proprietà hanno un’applicazione pratica, ad esempio il solfato di rame anidro bianco è utilizzato per rilevare la presenza di umidità o acqua in un liquido. Alla polvere di solfato di rame anidro bianco si aggiungono alcune gocce del liquido da testare. La presenza di umidità o acqua nel solfato di rame anidro è indicata dall’aspetto del colore blu.

Un altro esempio è costituito dal solfato di ferro eptaidrato che è di colore verde, mentre se è anidro assume una colorazione bruno-rossastra.

Esercizi sulla legge di Coulomb

Fisica

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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La legge di Coulomb e gli esercizi

La legge di Coulomb descrive la forza di attrazione o repulsione tra due particelle cariche, in relazione alle loro cariche e alla distanza tra di esse. La formula per calcolare questa forza è F = k q1 q2 / r^2, in cui q1 e q2 sono le cariche delle particelle, r è la distanza tra di esse e k è la costante di Coulomb.

Calcolo della carica

Supponiamo di avere due particelle identiche con la stessa carica, distanti 15 cm e con una forza di 9 · 10^-3 N che agisce tra di esse. Possiamo calcolare la carica utilizzando la formula F = 8.99 · 10^9 q^2 / 0.14. Da cui otteniamo q = √1.4 ·10^-14 = 1.2 · 10^-7 C.

Calcolo della forza

Nel caso in cui si debba calcolare la forza di attrazione tra due particelle aventi cariche rispettivamente di 25 μC e –12 μC, a una distanza di 10 cm, possiamo applicare la formula F = 8.99 · 10^9 │25 · 10^-6 C││12 · 10^-6 C │/(0.10 m)^2, ottenendo F = 270 N.

Se la distanza tra due particelle cariche viene quadruplicata, la forza di attrazione tra di esse si riduce a 1/16 rispetto alla forza iniziale.

Calcolo della distanza

Per calcolare la distanza tra due particelle con cariche di q1 = 26.0 μC e q1 = – 47.0 μC, date una forza di attrazione di 5.70 N, si applica la formula 5.70 = 8.99 · 10^9 │26.0 · 10^-6 C││47.0 · 10^-6 C │/r^2, ottenendo r = √1.93 = 1.39 m.

Attraverso questi esercizi è possibile testare la comprensione della legge di Coulomb e applicare la relativa formula per calcolare la forza tra particelle cariche, la loro carica o la distanza tra di esse.

Esercizi sulla legge di Ohm

Fisica

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Esercizi sulla legge di Ohm: calcolo della tensione, corrente e resistenza

Gli esercizi basati sulla legge di Ohm coinvolgono il calcolo di una delle grandezze elettriche conoscendo le altre due. La legge di Ohm descrive la relazione tra tensione, corrente e resistenza in un circuito elettrico, espressa dall’equazione R = V / i (1), dove R è la resistenza in Ohm (Ω), V la tensione in Volt e i la corrente in ampere.

Per risolvere gli esercizi sulla legge di Ohm è fondamentale convertire le unità di misura in modo appropriato, assicurandosi che siano coerenti tra loro.

# Calcolo della tensione

– Calcolare la tensione ai capi di un dispositivo con resistenza di 40 Ω e corrente di 10 ampere: V = 40 Ω × 10 A = 400 V
– Calcolare la tensione ai capi di un dispositivo con resistenza di 1.4 kΩ e corrente di 200 mA: V = 1400 Ω × 0,2 A = 280 V

# Calcolo della corrente

– Calcolare la corrente in un circuito con una differenza di potenziale di 20 V e una resistenza di 8 Ω: i = 20 V / 8 Ω = 2,5 A

# Calcolo della resistenza

– Calcolare la resistenza di un dispositivo con corrente di 0.5 ampere e tensione di 120 V: R = 120 V / 0,5 A = 240 Ω

Per fare pratica, una possibile situazione applicativa potrebbe coinvolgere una sveglia che assorbe 0,5 A di corrente da un circuito a 120 V, e la richiesta di calcolare la sua resistenza.

# Esercizi vari sulla legge di Ohm

– Valutare l’effetto sulla corrente quando si sostituisce una resistenza da 10 Ω con una da 20 Ω, mantenendo costante la differenza di potenziale. Mantenendo V costante e raddoppiando R, la corrente dimezza.
– Valutare l’effetto sulla corrente quando si sostituisce una batteria da 1.5 V con una da 3.0 V, mantenendo costante la resistenza. Mantenendo costante R, la corrente raddoppia.

Svolgendo questi esercizi, è possibile consolidare la comprensione della legge di Ohm e delle relazioni elettriche in un circuito.

Analisi degli alimenti tramite titolazione

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Analisi degli alimenti tramite titolazione

Analisi chimica degli alimenti: importanza delle titolazioni

L’analisi degli alimenti riveste un ruolo fondamentale per rilevare contaminanti chimici e garantire la sicurezza e la qualità prima della data di scadenza.

Anche se le titolazioni sono un metodo analitico vecchio di più di 200 anni, rappresentano ancora un’alternativa affidabile ed economica per valutare la composizione degli alimenti. Nonostante l’ampia diffusione di metodi analitici moderni come la gascromatografia, la cromatografia liquida ad alta prestazione e la spettrometria di massa, la titolazione resta un metodo di analisi di primaria importanza.

Nei laboratori di analisi più avanzati, solitamente vengono impiegati titolatori automatici per condurre una vasta gamma di titolazioni potenziometriche, consentendo di determinare la concentrazione dell’analita in modo automatico.

Determinazione dell’acidità negli alimenti

Nell’analisi degli alimenti, la determinazione dell’acidità ricopre un ruolo di rilevante importanza. Gli acidi sono presenti in quasi tutti gli alimenti e la titolazione permette di determinare gli acidi totali come ad esempio l’acido citrico, malico, acetico e lattico presenti in diversi alimenti come succhi di frutta, bevande analcoliche, ketchup, maionese e latte.

Determinazione del cloruro di sodio

Il cloruro di sodio è ampiamente presente negli alimenti, aggiunto per conferire sapidità o come conservante. La sua quantità può essere determinata tramite titolazione ed è presente, ad esempio, in latte, formaggio, snack, patatine, brodo granulare, ketchup, maionese, condimenti per insalate, salsa di soia, prosciutto, salsicce e altri prodotti a base di carne.

Altri metodi di titolazione nell’analisi degli alimenti

Oltre alla determinazione dell’acidità e del cloruro di sodio, esistono altri metodi di titolazione che trovano impiego nell’analisi degli alimenti. Questi includono la determinazione di anidride solforosa nel vino e nel mosto, di zuccheri riducenti nel vino, di alcalinità dell’acqua, del numero di formolo, dell’acido ascorbico nella frutta e nel cacao in polvere, del grado di acidità del pane, del contenuto di azoto secondo Kjeldahl nei prodotti a base di carne e del numero di perossidi nell’olio.

Vitamina B5 (acido pantotenico)

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Vitamina B5: Importanza, Funzioni e Fonti Alimentari

La vitamina B5, nota anche come acido pantotenico, è una vitamina idrosolubile che gioca un ruolo cruciale in vari processi fisiologici. Il suo nome deriva dal greco “panthos”, che significa ovunque, poiché è presente in una vasta gamma di alimenti. La struttura dell’acido pantotenico è una combinazione di acido pantoico e β-alanina.

Ruolo nell’Organismo

L’acido pantotenico svolge un ruolo fondamentale come precursore nella sintesi del coenzima A, coinvolto nella sintesi e ossidazione degli acidi grassi, nonché nel ciclo di Krebs. Il coenzima A agisce come cofattore in processi che portano alla formazione di metaboliti complessi, stabilizzando i gruppi acilici e partecipando alla formazione di biomolecole complesse.

Funzioni della Vitamina B5

La vitamina B5 svolge numerose funzioni vitali all’interno dell’organismo, tra cui: la conversione degli alimenti in glucosio, la sintesi del colesterolo, la formazione degli ormoni sessuali e dello stress, nonché la produzione di globuli rossi. Inoltre, come le altre vitamine del gruppo B, aiuta il corpo a metabolizzare lipidi, carboidrati e proteine. La vitamina B5 contribuisce al mantenimento della salute del sistema digerente e al corretto utilizzo di altre vitamine, come la vitamina B2.

Fonti Alimentari

La vitamina B5 è ampiamente presente in alimenti di origine animale e vegetale. Tra le fonti animali troviamo carne, salmone, tuorlo d’uovo, latte e latticini. Mentre le fonti vegetali includono pane integrale, cereali, legumi e una varietà di verdure. Tuttavia, è importante notare che l’acido pantotenico può essere perduto durante fasi di lavorazione alimentare come inscatolamento, congelamento e macinazione. Inoltre, la vitamina B5 è sensibile alle alte temperature, pertanto viene compromessa durante la cottura.

In conclusione, la vitamina B5 svolge un ruolo fondamentale nel metabolismo e nella salute generale dell’organismo, pertanto è importante assicurarsi un adeguato apporto attraverso una dieta equilibrata e variegata, preferibilmente con alimenti freschi e non sottoposti a troppi processi di lavorazione.

Stress ossidativo

Chimica

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Stress ossidativo: cause, effetti e prevenzione

Il

stress ossidativo

rappresenta un disadattamento tra la produzione di radicali liberi e l’efficace azione degli antiossidanti nel corpo umano. Questa condizione dannosa è principalmente attribuita alle

specie reattive dell’ossigeno (ROS)

, composti chimici altamente reattivi, derivanti dall’ossigeno molecolare, che possono essere generati durante svariati processi biologici.

I ROS, tra cui radicale idrossile, ozono e perossido di idrogeno, possono danneggiare la struttura cellulare, alterare le funzioni proteiche e interferire con i processi vitali delle cellule. Questo squilibrio può causare danni irreversibili a molecole biologiche, tra cui lipidi, proteine e DNA.

Gli

antiossidanti

svolgono un ruolo cruciale nel contrastare gli effetti dannosi dei ROS, proteggendo il corpo umano dall’eccessiva produzione di radicali liberi. In condizioni patologiche or stress, una prevalenza dei ROS rispetto agli antiossidanti può portare a uno squilibrio, causando lo stress ossidativo e danneggiando irrimediabilmente proteine, carboidrati e lipidi, interrompendo i meccanismi di segnalazione cellulare normale.

Prevenzione dello stress ossidativo

Diversi fattori strettamente correlati allo stile di vita possono contribuire a prevenire o ridurre lo stress ossidativo. Ad esempio, fumo, eccessivo consumo di alcol, dieta sregolata, eccessiva esposizione ai raggi solari, attività fisica troppo intensa e prolungata sono fattori che possono favorire il manifestarsi dello stress ossidativo.

Un modo per contrastare questo fenomeno è l’assunzione regolare di antiossidanti attraverso l’alimentazione, includendo frutti come fragole, ciliegie, agrumi, prugne, o verdure come broccoli, carote e pomodori. Alcuni prodotti come pesce, noci e condimenti come curcuma, tè verde e cannella sono altresì ricchi di antiossidanti.

Altri modi per prevenire il stress ossidativo includono l’esercizio fisico regolare e moderato, l’astensione dal fumo e l’uso cauto di prodotti chimici come detersivi e detergenti per l’igiene. Inoltre, l’adozione di precauzioni durante l’esposizione solare e una ridotta assunzione di alcol possono contribuire al mantenimento di un equilibrio tra radicali liberi e antiossidanti nel corpo. Infine, un sonno adeguato e una dieta equilibrata possono essere fondamentali nel prevenire lo stress ossidativo.

In conclusione, conoscere e adottare uno stile di vita sano e consapevole può aiutare a prevenire o ridurre lo stress ossidativo, riducendo i rischi di danni irreversibili alle cellule e al corpo nel suo insieme.

Vitamina K

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Vitamina K: scoperta, funzioni e fonti alimentari

La vitamina K è una vitamina liposolubile che fa parte di un gruppo di composti simili nella struttura o nella funzione. La vitamina K1, chiamata anche fillochinone, è prodotta nelle piante a foglia verde e svolge un ruolo chiave nella fotosintesi. D’altra parte, le nove varietà di vitamina K2 derivano dai batteri e supportano diverse vie biologiche.

La vitamina K si trova in alcuni alimenti, come verdure a foglia verde, cavolfiore e fegato. Tuttavia, la sua principale fonte è la sintesi da parte dei batteri nell’intestino.

Le vitamine K sono suddivise in tre gruppi: K1 (fillochinone), K2 (o metachinone) e K3 (menadione). La K1 e la K2 sono di origine naturale, mentre la K3 è di origine sintetica.

La vitamina K svolge un ruolo essenziale come cofattore per la carbossilazione dei residui di acido glutammico in molte proteine dipendenti dalla vitamina K (VKDP). Queste proteine sono coinvolte nella coagulazione del sangue, nel metabolismo osseo, nella prevenzione della mineralizzazione dei vasi e nella regolazione di varie funzioni cellulari.

La vitamina K favorisce la coagulazione del sangue, contribuendo alla sintesi di vari fattori, in particolare della protrombina. Inoltre, funge da cofattore per l’enzima γ-glutamilcarbossilasi (GGCX), catalizzando la carbossilazione dell’acido glutammico in acido γ-carbossiglutammico (Gla).

Nonostante sia liposolubile e accumulata nel fegato, la vitamina K si esaurisce rapidamente senza un’assunzione regolare con la dieta. Il corpo la ricicla attraverso un processo chiamato ciclo della vitamina K, diminuendone così il fabbisogno alimentare. Questo ciclo di ossidazione e riduzione consente il riutilizzo della vitamina K.

Glicoproteina Spike

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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La Glicoproteina Spike nei Coronavirus: una minaccia globale

Nei coronavirus, virus con morfologia rotonda e dimensioni di 100-150 nm di diametro, la glicoproteina Spike è un elemento primario. Questa glicoproteina è responsabile dell’adesione alle cellule ospiti e dell’induzione dell’assorbimento del virus da parte delle stesse.

La pandemia di Covid-19 iniziata alla fine del 2019 rappresenta una seria minaccia per la salute pubblica globale. L’agente causale della malattia, diffusa in tutto il mondo, appartiene alla famiglia Coronaviridae e ha colpito inizialmente i residenti di Wuhan, in Cina.

Questi virus, osservati per la prima volta negli anni ’60 come agenti causali di molte infezioni respiratorie, sono il più grande gruppo di virus a RNA noto, che sopravvivono su un vasto numero di ospiti naturali.

L’RNA genomico e la proteina nucleocapside fosforilata costituiscono il nucleocapside del virione, che è sepolto all’interno di doppi strati fosfolipidici e possiede tre proteine, tra cui il trimero della glicoproteina Spike, la membrana e la proteina dell’involucro.

La struttura della Glicoproteina Spike

L’analisi strutturale del trimero rivela uno stato predominante con uno dei tre domini di legame al recettore ruotato in una conformazione verso l’alto. I trimeri di questa proteina formano le strutture che somigliano a una corona che circonda il virione.

La proteina S si suddivide in due parti:
– S1 contiene una regione che serve a legarsi alla cellula bersaglio aderendo al recettore ACE2.
– S2 consente l’ingresso del virus nella cellula. La regione S2 della glicoproteina Spike è responsabile della fusione della membrana tra l’involucro virale e la cellula ospite, consentendo l’ingresso del genoma del virus nella cellula.

Funzioni della Glicoproteina Spike

Quando la proteina S si lega al recettore sulla membrana della cellula ospite, promuove l’ingresso del virus nella cellula attivando la proteina S. Una volta che il virus entra nella cellula, è rilasciato l’RNA virale, le poliproteine sono tradotte dal genoma dell’RNA. La replicazione del genoma dell’RNA virale avviene tramite la scissione delle proteine e l’assemblaggio del complesso replicasi-trascrittasi. L’RNA virale è replicato e le proteine strutturali sono sintetizzate, assemblate e confezionate nella cellula ospite, e infine rilasciate come particelle virali.

Moto oscillatorio

Fisica

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Moto Oscillatorio e le sue Caratteristiche

Il moto oscillatorio o vibratorio è un tipo di moto periodico che si ripete ad intervalli regolari, spesso rappresentato dal movimento avanti e indietro su un percorso della particella in questione. Un esempio di questo fenomeno è il movimento degli atomi all’interno delle molecole o in un reticolo cristallino. Inoltre, oggetti come un bilanciere di un orologio, una massa collegata a una molla, o una corda di violino sono esempi concreti di moto oscillatorio.

Moto Smorzato

Le forze di attrito tendono a dissipare l’energia di questi moti, trasformandoli in moti vibratori smorzati. Tuttavia, è possibile contrastare l’effetto dello smorzamento fornendo energia aggiuntiva al sistema oscillante per compensare l’energia persa a causa dell’attrito.

Principali Grandezze Caratterizzanti il Moto Oscillatorio

Un moto oscillatorio è caratterizzato da diverse grandezze, tra cui il periodo T, che rappresenta il tempo necessario per un’oscillazione completa, la frequenza ν, che è l’inverso del periodo e ha come unità di misura il ciclo al secondo o Hertz, e lo spostamento lineare o angolare, che indica la distanza della particella oscillante dalla sua posizione di equilibrio in ogni istante. La posizione in cui non agisce alcuna forza sulla particella oscillante è definita “posizione di equilibrio”.

Energia e Forze in Gioco nel Moto Oscillatorio

Durante un moto oscillatorio, la particella attraversa un punto in cui si trova la sua posizione di equilibrio, in cui l’energia potenziale è minima. In un esempio come un pendolo, l’energia potenziale è minima nel punto più basso dell’oscillazione.

La forza che agisce sulla particella è determinata dalla derivata rispetto al tempo dell’energia potenziale, e è orientata in modo da accelerare la particella verso la posizione di equilibrio. Inoltre, l’energia meccanica totale di una particella oscillante è la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale, e questa rimane costante se non sono presenti forze non conservative, come ad esempio la forza di attrito.

In conclusione, il moto oscillatorio è un fenomeno comune in natura, e comprendere le sue caratteristiche e il comportamento delle forze al suo interno è fondamentale per comprendere e analizzare molti aspetti della fisica e della chimica.

Acido tiosolforico

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Acido tiosolforico: struttura, proprietà e sintesi

L’acido tiosolforico è un ossiacido del zolfo con la formula H₂S₂O₃, analogo all’acido solforico in cui un ossigeno è sostituito da un atomo di zolfo. La struttura dell’acido è caratterizzata dall’atomo di zolfo centrale legato a due gruppi -OH, un atomo di ossigeno tramite doppio legame e un atomo di zolfo con doppio legame. È importante notare che l’atomo di zolfo ha un numero di ossidazione pari a zero.

L’acido tiosolforico è un solido cristallino bianco con limitati utilizzi pratici. È un acido diprotico e subisce due equilibri di dissociazione con costanti relative. La sua sintesi è un processo complesso. La reazione tra anidride solforosa e acido solfidrico, condotta in etere etilico a bassa temperatura, è una delle vie per ottenere l’acido tiosolforico.

Dato che l’acido tiosolforico si decompone facilmente in soluzione acquosa, la sintesi è stata ottenuta in condizioni anidre da Max Schmidt e il suo team. Inoltre, reagisce a caldo con il sodio idrossido producendo zolfo e solfito di sodio.

In conclusione, l’acido tiosolforico presenta interessanti caratteristiche strutturali e proprietà chimiche, e la sua sintesi richiede condizioni particolari per essere ottenuto in forma pura.

Fluoruro di bario

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Fluoruro di bario: caratteristiche, proprietà e utilizzi

Il fluoruro di bario è un composto inorganico con formula BaF₂ che si trova in natura nel minerale frankdicksonite. Presenta un legame ionico tra il catione Ba²⁺ e l’anione F^–.

Solubilità

Il fluoruro di bario è un sale poco solubile con un prodotto di solubilità pari a 1.8 · 10^-7. Si dissocia secondo l’equilibrio eterogeneo: BaF_2(s) ⇄ Ba²⁺_(aq)+ 2 F^–_(aq). La sua solubilità espressa in g/L è di 0.61 g/L.

Proprietà

Il fluoruro di bario è un sale igroscopico, poco solubile in acqua ma solubile in etanolo e metanolo. Quando riscaldato si decompone emettendo fumi tossici di fluoro e bario. In fase vapore, la molecola BaF₂ è non lineare e presenta un angolo F-Ba-F di circa 108°.

Sintesi

Può essere ottenuto dalla reazione tra bario e fluoro a una temperatura di 100-150°C, o dalla reazione tra acetato di bario e fluoruro di sodio.

Reazioni

Il fluoruro di bario reagisce con acido solforico per formare solfato di bario e acido fluoridrico. Ad una temperatura superiore a 500°C reagisce con l’acqua per formare ossido di bario e acido fluoridrico.

Usi

È utilizzato nella metallurgia dell’alluminio come additivo nel processo di raffinazione, come fondente e opacizzante di smalti, e nelle polveri di saldatura. È utilizzato per ottenere componenti ottici delle lenti e come scintillatore per rilevare raggi X, raggi gamma o altre particelle ad alta energia. Viene anche impiegato come assorbitore di neutroni nei reattori nucleari.

Fosfato di alluminio

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Fosfato di alluminio: solubilità, proprietà, sintesi, reazioni e usi

Il fosfato di alluminio è un composto inorganico con la formula AlPO4, in cui il fosforo ha un numero di ossidazione +5 ed è costituito dal catione Al3+ e dall’anione fosfato PO43-. Si trova in natura nel minerale berlinite e spesso sotto forma biidrata nella variscite e pentaidrata.

Solubilità

Il fosfato di alluminio è poco solubile e ha un prodotto di solubilità pari a 6.3 × 10-19. Si dissocia secondo l’equilibrio eterogeneo: AlPO4(s) ⇄ Al3+(aq) + PO43-(aq). L’espressione del prodotto di solubilità è: Kps = [Al3+][PO43-]. La solubilità molare all’equilibrio si esprime come [Al3+]=[PO43-]= x e sostituendo nell’espressione del Kps si ottiene x = √6.3 × 10-19 = 7.9 × 10-10 mol/L. La solubilità espressa in g/L vale 9.6 × 10-8 g/L.

Proprietà

Il fosfato di alluminio si presenta come una polvere cristallina bianca con la stessa struttura del quarzo, che ha un sistema di cristalli trigonali. La sua struttura di base è simile a quella delle zeoliti. Tuttavia, la forma biidrata è simile alla struttura di NaCl, in cui a sei cationi corrispondono a sei anioni e viceversa. È uno dei pochi composti inorganici che mostra chiralità e piezoelettricità, fenomeno per il quale alcuni materiali cristallini si polarizzano elettricamente in conseguenza di una deformazione meccanica di natura elastica e viceversa si deformano elasticamente se sottoposti all’azione di un campo.

Sintesi

Il fosfato di alluminio può essere ottenuto per precipitazione secondo una reazione di doppio scambio. Si può ottenere dalla reazione tra acido fosforico e idrossido di alluminio: H3PO4 + Al(OH)3 → AlPO4 + 3 H2O, oppure da un sale solubile di alluminio come il nitrato di alluminio: H3PO4 + Al(NO3)3 → AlPO4 + 3 HNO3.

Reazioni

Il fosfato di alluminio reagisce con acido cloridrico per dare cloruro di alluminio e acido fosforico, con cloruro di magnesio per dare fosfato di magnesio e cloruro di alluminio, e con idrossido di sodio per dare idrossido di alluminio e fosfato di sodio.

Usi

Grazie alle sue proprietà come materiale piezoelettrico, il fosfato di alluminio trova impiego nelle industrie elettriche ed elettroniche. Viene utilizzato anche nella produzione di gomme e adesivi. In campo medico è un componente degli antiacidi e un adiuvante nei vaccini. In combinazione con o senza altri composti, è utilizzato come colorante bianco per pigmenti, inibitori di corrosione, cementi e cementi dentali.