Che cos'è una sostanza alcalina?

Alcalino è una parola che non si vede spesso. Dopotutto, gli acidi possono essere descritti come acido senza confondere nessuno, ma semplicemente chiamando le basi di base, sebbene sia vero, non è così utile come potrebbe essere poiché "basic" ha così tanti sinonimi. La parola "alcalino" è sinonimo in chimica della parola "basico", che significa "avere un pH maggiore di 7", ma non tutte le basi provengono dalla classe di sostanze chimiche note come alcali.

Se hai mai usato la cartina di tornasole e testato una sostanza che ha trasformato la carta dal rosso al blu, hai appena immerso la carta in una soluzione alcalina. Ma cosa rende una soluzione alcalina, oltre al suo pH? Cioè, quali fattori atomici o molecolari sono alla base del risultato di un test del pH?

Esistono varie definizioni formali per acidi e basi, ma generalmente un acido è una sostanza che può donare un protone, o ione idrogeno (H+) in soluzione acquosa, mentre una base è una sostanza che può accettare un protone.

Equivalentemente, le basi possono donare uno ione idrossido (–OH) in soluzione. Il motivo per cui questi ioni sono importanti? chimica acido-base è che l'acqua è costituita da H₂O molecole, che possono fornire uno degli ioni in cui si dissocia (H⁺ e OH^–) come richiesto nella soluzione.

• Mentre la parola "alcalino" significa "basico", "alcali" e "base" non sono sinonimi. Un alcali, infatti, fa parte di uno specifico gruppo di elementi della tavola periodica, come imparerai presto. Quindi sii consapevole degli alcali vs. distinzione alcalina.

Un esempio di una base forte è l'idrossido di sodio o NaOH. È chiamato "forte" perché è completamente ionizzato in acqua, cioè tutte le molecole del composto si sciolgono in Na⁺ e OH^– ioni. Perché non ci sono ioni H+ che entrano nella soluzione per bilanciare l'OH^– ioni, la soluzione ha un pH basico (alcalino).

Se il pK_b o Costante di dissociazione di una sostanza alcalina ha un valore sufficientemente alto, la sostanza di base si dissocia nei suoi ioni componenti in soluzione acquosa anche quando il pH è già fortemente basico (cioè pH di circa 12 o più alto). La scala del pH tecnicamente supera 14,0, ma questo livello di concentrazione di ioni idrossido è difficile da produrre chimicamente e raramente viene osservato.

Ci sono parecchi esempi di alcali nella vita di tutti i giorni. Un esempio di soluzione alcalina è più o meno nel nome: antiacidi! Si tratta di sostanze in grado di neutralizzare gli acidi donando gruppi ossidrilici che si combinano con i protoni dell'acido per formare acqua.

Questo è ciò che accade nel stomaco quando prendi un antiacido (un accorciamento di "antiacido"). I protoni liberati dall'acido cloridrico gastrico vengono neutralizzati dal relativo componente del composto ingerito.

Queste sostanze non vengono assunte in tutti i casi come compresse o capsule, ma come soluzioni, dopo che una compressa è stata sciolta in acqua. Il "fizz" deriva dall'anidride carbonica, a sua volta derivata dal bicarbonato (HCO3^–) molecole dell'antiacido.

Un elenco di alcali trovati nel mondo di tutti i giorni include tutti i all metalli alcalini sulla tavola periodica degli elementi combinati con -OH per creare un idrossido: litio, sodio, potassio, rubidio e cesio. Anche calcio, stronzio, bario e idrossido di ammonio sono considerati alcali.
Alcuni punti del globo sono produttori di carbonato di sodio o alcali naturali. La composizione di questo minerale assume solitamente la forma di sesquicarbonato di sodio, che ha la formula Na₂CO₃NaHCO₃2H₂O. Gli Stati Uniti generano una grande frazione degli alcali naturali del mondo, ricavandoli da depositi molto grandi sotto terra nelle miniere nella metà occidentale del paese e in particolare in California.