Le proprietà dei composti organici dipendono dalla loro struttura e dai gruppi funzionali, che sono polari e solubili in acqua. La documentazione esplora reazioni chimiche, distinguendo fra reazioni esasperanti ed energiche e spiegando la regolazione del pH in relazione alla crescita cellulare e all'acidificazione delle sostanze. Viene trattata anche la distinzione tra acidi e basi con riferimenti a teorie chimiche, caratteristiche e esempi nella vita quotidiana.

1. Le proprietà di un composto organico (cioè di un composto
Contenente carbonio) dipendono oltre che dal suo scheletro
carbonioso anche dai gruppi di atomi che vi sono legati.
In una molecola organica, i gruppi di atomi che partecipano
alle reazioni chimiche sono detti gruppi funzionali.
Tutti questi gruppi funzionali sono polari poiché gli atomi di
ossigeno o di azoto esercitano una forte attrazione sugli
elettroni.
La polarità tende a rendere idrofili i composti contenenti tali
gruppi;essi sono quindi solubili in acqua,una condizione
necessaria per il ruolo che svolgono nei processi vitali.
GRUPPI FUNZIONALI

3. L’ATP (Adenosina trifosfato) serve come fonte di energia
chimica utilizzata per la contrazione muscolare,la motilità
cellulare e il trasporto degli ioni e metaboliti
Comune moneta di scambio di energia in tutti i sistemi viventi

4. Le molecole non polari non si sciolgono e sono definite
idrofobiche (paura dell'acqua).
Una singola molecola può avere sia regioni polari (idrofiliche)
che non polari (idrofobiche).
Le sostanze di questo tipo sono dette anfipatiche

5. Le reazioni chimiche
Sono trasformazioni delle sostanze →
riordinamento degli atomi
A + B → C + D
reagenti prodotti

6. Reazioni chimiche ed energia
Reazioni esoergoniche o esotermiche → liberano
energia. Ad es:
CH4 + 2 O2 → 2 H2O + energia
(combustione del metano)
Reazioni endoergoniche o endotermiche →
richiedono energia. Ad es.
6 CO2 +6 H2O + energia → C6H12O6 + 6 O2
(fotosintesi clorofilliana)
I processi che liberano energia sono favoriti

7. Il pH
È una grandezza che esprime la concentrazione di
H+
presente in una soluzione

10. Con il proliferare della crescita cellulare,
in incubatore al 5% di CO2, il terreno
tenderà al giallo a causa dell’acidificazione prodotta
dal metabolismo cellulare.
Se le piastre tenute in incubatore, invece, virano al
violaceo, significa che la regolazione della CO2 del
macchinario è errata oppure che le cellule stanno
morendo (non sono metabolicamente attive).
Per avere un indicazione visiva del pH, i terreni
vengono addizionati di rosso fenolo, un indicatore che
ha un colore rosso-arancio a pH 7.3, vira al
gialloarancio
a pH acido e al rosso viola a pH alcalino.
Se in contatto con la CO2 dell’atmosfera, il terreno
tenderà perciò ad alcalinizzare (diventa violaceo): in
questo caso non si può usare perché tossico
per le cellule.

11. Da dove derivano i loro nomi?
Il nome acido viene dal latino acidum che
significa aspro, pungente.
Il nome alcali viene dall’arabo al-qalì che
sta ad indicare la potassa contenuta
nella cenere di legna, le cui soluzioni
sono fortemente basiche
ACIDI E BASI

12. E nella vita quotidiana?
Non occorre avere dimistichezza con la
chimica per riconoscere, utilizzando il
gusto o le proprietà aggressive, agli
alimenti quali l’aceto, il succo di limone,
al liquido delle batterie ed anche alle
bibite tipo cola, i caratteri tipici delle
sostanze acide; mentre ai prodotti di
uso domestico quale le soda
riconoscere il carattere basico mediante
il tatto perché scivolosi e adatti a
rimuovere lo sporco.

13. ACIDI E BASI NELLA VITA
QUOTIDIANA
Molti dei prodotti (classificabili in chimica come miscugli omogenei e/o
eterogenei), normalmente usati in casa, presentano caratteristiche acide o
basiche. Ne sono esempi: saponi, detersivi, medicine e alimenti
Acidi Basi

14. Acidi e basi le prime osservazioni.
Gli Acidi
• Sono di sapore aspro;
• Corrodono facilmente
molti metalli;
• Fanno diventare rosso
il tornasole, una
sostanza estratta da un
lichene.
Le Basi
• Hanno un sapore
amarognolo;
• Sono saponose al tatto;
• Si mostrano corrosive
solo per alcuni metalli;
• Fanno diventare blu il
tornasole

15. Anche nel nostro organismo sono presenti sia
sostanze acide sia sostanze basiche.
Nello stomaco, ad esempio, viene secreto acido
cloridrico (HCl).
Sono, invece, basici i succhi pancreatici;
leggermente basico è il sangue.
E noi …..

16. Definizioni di Acidi e Basi
Prima di Arrhenius
(BoyleJ. von Liebig)
Arrhenius
Brönsted- Lowry

17. R. Boyle (1627- 1691)
Spiegava la natura pungente degli acidi con la forma a punta
delle particelle e le caratteristiche basiche con la forma tonda
delle particelle; la neutralizzazione veniva spiegata col fatto
che le particelle a punta degli acidi si conficcavano nelle
particelle tonde delle basi (questo era un ingenuo
trasferimento delle proprietà macroscopiche a livello
macroscopico).
J. von Liebig 1838
Ipotizzò che gli acidi contenessero nella loro molecola
almeno un atomo di idrogeno sostituibile, stabilendo un
secondo principio dell’acidificazione

18. LA NATURA DEGLI ACIDI E DELLE BASI
• Teoria di Arrhenius: sono acide (basiche) tutte
quelle sostanze che, poste in acqua, sono
capaci di dissociarsi formando ioni H+
(OH-
).
AcidoBase BaseAcido
NH3 + H2O OH-
+ NH4
+

19. • Teoria di Brønsted-Lowry: un acido (base) è un
donatore (accettore) di protoni.
La base coniugata di un acido è la base che si
forma quando l’acido perde un protone. L’acido
coniugato di una base è l’acido che si forma quando
la base accetta un protone.

20. Acidi e basi
Autoprotolisi dell’acqua
2 H2
O  H3
O+
+ OH-
Acqua pura a 25 °C ci sono solo 1.00 10-7
moli delle 55.5
presenti sono dissociate (2 molecole ogni miliardo)
Equilibrio tutto spostato verso i reagenti

21. Equilibrio di autoionizzazione dell’acqua

22. L’acqua quindi si può comportare da
acido o da base in quanto può dare
[H+
] o [OH-
]
Quindi è una sostanza
ANFOTERA