CO2 e carbonati – Elementi di chimica

Ripartiamo da qualche concetto di base…

Cos’è un acido?

Secondo la definizione più semplice, un acido è una sostanza che, dissociandosi in acqua, libera ioni H⁺. Questi ultimi sono atomi di idrogeno (H) a cui è stato tolto il loro unico elettrone.

Prendiamo ad esempio l’acido cloridrico: HCl. Quando lo versiamo in acqua, si dissocia in ioni Cl^– e H⁺.

Lo ione H⁺, tuttavia, non ama vivere da solo, e va immediatamente a legarsi ad una molecola di acqua, formando H₃O⁺, detto anche idrossonio.

La concentrazione di ioni H₃O⁺ è una quantità molto importante in chimica, e viene espressa tramite la quantità pH.

Come spiegato qui, il pH non è altro che il logaritmo dell’inverso della concentrazione di ioni H₃O⁺ (o anche il logaritmo della concentrazione moltiplicato per -1):

Divaghiamo un attimo…

Il simbolo «[ ]», che ritroviamo frequente in chimica e che ci accompagnerà in questo articolo, corrisponde alla concentrazione dell’elemento – molecola o ione – tra parentesi.

Questa concentrazione è detta anche concentrazione molare, e viene espressa in moli per litro. E cos’è una mole? È l’unità di misura della quantità di una sostanza.

Una mole corrisponde a quella quantità di sostanza che contiene 6,022140857 × 10²³ molecole/ioni/atomi di quella sostanza. Ad esempio, una mole di acqua contiene 602.214.085.700.000.000.000.000 molecole di acqua.

Questo numero lunghissimo è anche detto Numero di Avogadro, in onore del chimico-fisico italiano Amedeo Avogadro.

Visto che ci siamo, introduciamo anche la massa molecolare.

La massa molecolare (detta a volte peso molecolare) è il rapporto tra la massa in grammi e il numero di moli di una certa quantità di sostanza.
La massa molecolare viene normalmente espressa in unità di massa atomica (o u.m.a.). Essa corrisponde alla somma delle masse atomiche degli atomi che compongono la molecola.

Per chiarire, facciamo un esempio. La CO₂ è composta da un atomo di carbonio (di massa atomica 12,01 u.m.a) e due di ossigeno (di massa atomica 16,00 u.m.a.).
Abbiamo quindi che la massa molecolare dell’anidride carbonica è pari a 44,01 u.m.a., e che una mole di CO₂ pesa 44,01 grammi.

Ritorniamo agli acidi…

Liberando ioni H⁺, gli acidi aumentano la concentrazione di ioni H₃O⁺ e diminuiscono il pH.

L’acqua pura, a 25 °C, ha un pH di 7.
Una soluzione acquosa con pH minore di 7 viene detta acida; una con pH maggiore di 7 viene detta basica.

Adesso spostiamo la nostra attenzione sulla CO₂…

Voi vedete delle H nella sua formula chimica? No? Io neppure!
Come può liberare degli ioni H⁺ se di H non ne ha?? Difatti non è un acido: per questo si chiama anidride carbonica o anche diossido di carbonio e non acido!

E allora… come fa ad acidificare l’acqua?