La chimica è la scienza che studia la materia.

 

                         Chimica:  Chimica generale

                                       Chimica inorganica 

                                       Chimica organica

                                       Chimica bromatologica


TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI


La chimica organica si occupa delle caratteristiche chimiche e fisiche delle molecole organiche. Si definiscono convenzionalmentecomposti organici i composti del carbonio

La chimica inorganica è quella branca della chimica che studia gli elementi e la sintesi e caratterizzazione dei composti inorganici.

 

Nozioni di chimica inorganica

http://digilander.libero.it/ascuoladiscienze/ScTerra/nozionidichimicainorg.htm

 

I legami chimici:

http://digilander.libero.it/ascuoladiscienze/ScTerra/legamichimici.htm

 

Gli stati della materia:

http://digilander.libero.it/ascuoladiscienze/ScTerra/statodellamateria.htm








I legami chimici

Il legame chimico è una forza di attrazione elettrostatica capace di tenere uniti due o più atomi uguali o diversi per dare origine a un composto.
Gli atomi sono neutri se il numero delle cariche negative é uguale al numero delle cariche positive, ma per raggiungere una condizione maggiore stabilità energetica, gli atomi possono acquistare o cedere elettroni da altri atomi vicini.
In questo caso gli atomi non sono più neutri, ma presentano una carica elettrica e vengono chiamati IONI. 
- Se un atomo perde elettroni si trasforma in uno IONE POSITIVO o CATIONE.
- Se un atomo acquista elettroni si trasforma in uno IONE NEGATIVO o ANIONE. 

I legami si suddividono in:
- Legami principali: sono quelli che riguardano l'unione di atomi della stessa molecola; sono responsabili dell'esistenza delle singole molecole e più in generale dei composti chimici.
-Legami secondari sono quelli che tengono unite le molecole già formate e sono responsabili degli stati di aggregazione della materia; se lo stato è solido i legami secondari tra le molecole sono più intensi, se lo stato é liquido i legami avranno una forza intermedia, se lo stato é gassoso i legami sono deboli.
Per comprendere pienamente il meccanismo del legame chimico dobbiamo conoscere le proprietà della tavola periodica.

Tavola periodica degli elementi:



tutti gli elementi presenti in natura sono presenti nella tavola periodica disposti secondo il loro numero atomico.
La tavola periodica può essere suddivisa in tre zone: metalli, non metalli e semi-metalli.
I metalli sono quelli posti a sinistra della linea spezzata.
Le caratteristiche dei metalli sono:
fondono a temperature molto elevate,
sono solidi a temperatura ambiente (ad eccezione del mercurio),
sono buoni conduttori di calore e di elettricità.


Composti inorganici

Gli ossidi: sono composti inorganici binari, formati da mettallo + ossigeno.

La formula di un composto inorganico si ottiene in questo caso mettendo prima il simbolo del metallo e successivamente il simbolo dell'ossigeno; la valenza dell'ossigeno (generalmente 2 ) viene posta come indice del metallo, mentre la valenza del metallo viene posta come indice dell'ossigeno.

Anidridi: le anidridi sono composti inorganici binari cioè formati da due elementi, non mettallo e  ossigeno.

Per scrivere la formula di un anidride si utilizzano le stesse regole che abbiamo utilizzato per gli ossidi. Dati i valori delle valenze del non metallo e dell'ossigeno nella formula si riporta come indice del non metallo la valenza dell'ossigeno (generalmente 2) e come indice dell' ossigeno la valenza del non metallo.

Esercizio: scrivere forma e nome dei composti con l'ossigeno dei seguenti elementi:

Fe ferro v: 2,3
Pp piombo v:2,4
Ni nichel v:2,3
C carbonio v:4
S zolfo  v:4,6
Ca calcio v:2
Cu rame v:1,2
Ar argento v:1
B boro v:3


Dipendenza dalla temperatura e dalla pressione

La temperatura è uno dei fattori che influenza la solubilità di un soluto in particolare,se il soluto è solido o liquido la solubilità aumenta all'aumentare della temperatura
(Il sale si scioglie piû facilmente nell'acqua calda che nell'acqua fredda).
Se il soluto è gassoso la solubilità di questo diminuisce all'aumentare della temperatura 
(Una bibita gasata le bollicine di anidride carbonica si sciolgono maggiormente in acqua se questa è fredda )
Anche la pressione influisce sulla solubilità dei soluti, in particolare se questo è gassoso; aumentando la pressione aumenta la solubilità del gas nel solvente.

DOMANDE per verifica
1)definisci il concetto di solubilitá
2)fai alcuni esempi di soluzione solida, liquida e gassosa.
3)cos'è una soluzione
4)cos'è una soluzione satura.
5)se in una soluzione aggiungo una quantita di soluto maggiore del suo limite di solubilità cosa succede?
6)come influisce la temperatura sulla solubilità?
7) come influisce la pressione sulla solubilità?
8)definisci solvente e soluto.
9)la solubilità è uguale per tutte le sostanze?
10)metallo piû idrogeno =.........?
     Idrossido più acido =.........?
    Ossido più acqua=...............?
    Metallo più ossigeno=..............?
    Anidride più acqua=.........?


I miscugli sono materiali formati dalla mescolanza di due o più sostanze pure. A seconda del modo con cui le sostanze pure si mescolano, i miscugli possono essere classificati in miscugli omogenei e miscugli eterogenei.

Un miscuglio è omogeneo quando le sostanze che lo compongono si mescolano in modo uniforme e non sono distinguibili neanche con l'ausilio di un microscopio. Sono formati da una sola fase.


Se si scioglie del sale in acqua si ottiene un miscuglio omogeneo: il sale non sarà più visibile neanche utilizzando un microscopio

I miscugli omogenei hanno le proprietà chimico-fisiche identiche in ogni punto (come per esempio la densità, il punto di fusione, il punto di ebollizione, il colore, il sapore, etc.). Tali miscugli sono chiamati anche soluzioni.

I misculi omogenei sono costituiti da un componente presente in maggior quantità chiamato solvente e da un componente (o più) presente in minor quantità chiamato soluto.


L'acciaio, miscuglio omogeneo formato da ferro (solvente) e carbonio (soluto)

Esempi di miscugli omogenei

Sono esempi di miscugli omogenei: la benzina, l'acqua potabile, tutte le leghe metalliche (acciaio, bronzo, ottone, latta, etc.), l'aria, tutte le miscele di gas.

Come si può capire dagli esempi riportati i miscugli omogenei possono esistere in tutti e tre gli stati di aggregazione della materia.

Per ulteriori approfondimenti si veda soluzioni chimiche.

E' possibile separare i componenti di un miscuglio eterogeneo mediante opportuni metodi di separazione.

La materia, si presenta quasi sempre costituita da miscugli di diverse sostanze.

Spesso l'uomo ha utilizzato i materiali come li trovava in natura (l'acqua, le pietre, il legno, ecc.), tuttavia, molto spesso, ha cercato di estrarre dai miscugli che aveva a disposizione i componenti che gli servivano. Così ha imparato ben presto a recuperare il sale dall'acqua marina, a estrarre l'olio dalle olive, a separare le pagliuzze d'oro dalla sabbia, e così via.

Oggigiorno separare i componenti di un miscuglio è una cosa molto frequente. Spesso i chimici, sia in laboratorio che nell'industria debbono isolare le sostanza contenute in una miscela; a tale scopo possono ricorrere a molti metodi di separazione, di esecuzione più o meno complessa.

Principali metodi di separazione e principio su cui si basano

I metodi di separazione sono metodi chimico-fisici che permettono la separazione di una miscela nei singoli componenti che la formano. Il processo di separazione da adottare dipende dal tipo di miscela ed è più semplice nel caso di miscele eterogenee.

Quindi, in base al tipo di miscuglio può essere applicata una determinata tecnica che permette la separazione dei suoi componenti.

Nella tabella seguente sono elencati i principali metodi di separazione e il principio su cui si basano. Alcune di queste tecniche risalgono a tempi remoti, altre sono invece relativamente recenti.

E' chiaro che, in base al tipo di miscuglio da separare, bisogna scegliere la tecnica più adatta:


Metodo di separazione

Principio su cui si basa

Filtrazione

Diversa dimensione

Decantazione

Diversa densità

Centrifugazione

Diversa densità

Cristallizzazione

Diversa solubilità

Estrazione con solvente

Diversa solubilità

Levigazione

Diversa densità

Flottazione

Diversa bagnabilità delle superfici

Cromatografia

Diversa assorbibilità

Distillazione

Diversa volatilità



I metodi cromatografici sono i metodi più efficaci per la separazione di una miscela.

Tecniche di separazione di miscele eterogenee:

-SETACCIATURA

-FILTRAZIONE

-DECANTAZIONE

-CENTRIFUGAZIONE

 

DECANTAZIONE: Lasciare decantare. Con il tempo la parte solida si deporrà su fondo.

CENTRIFUGAZIONE: Per effetto della forza centrifuga viene separata la parte pesante da quella leggera.

 


Tecniche di separazione di miscele omogenee:


DISTILLAZIONE:


*Semplice( es. acqua distillata ): si basa sul passaggio di stato (da liquido a vapore) per separare i due liquidi.( ad esempio acqua e alcool hanno due punti di ebollizione diversa. L'acqua 100° e l'alcool 78° ).

 

*Frazionata ( usata nell' industria per creare ad esempio le miscele del motorino ).

I legami chimici
Il legame chimico é una forza di attrazione elettrostatica capace di tenere uniti due o più atomi uguali o diversi per dare origine a un composto.
Gli atomi sono neutri se il numero delle cariche negative é uguale al numero delle cariche positive, ma per raggiungere una condizione maggiore stabilità energetica, gli atomi possono acquistare o cedere elettroni da altri atomi vicini.
In questo caso gli atomi non sono più neutri, ma presentano una carica elettrica e vengono chiamati IONI. 
- Se un atomo perde elettroni si trasforma in uno IONE POSITIVO o CATIONE.
- Se un atomo acquista elettroni si trasforma in uno IONE NEGATIVO o ANIONE. 

I legami si suddividono in:
- Legami principali: sono quelli che riguardano l'unione di atomi della stessa molecola; sono responsabili dell'esistenza delle singole molecole e più in generale dei composti chimici.
-Legami secondari sono quelli che tengono unite le molecole già formate e sono responsabili degli stati di aggregazione della materia; se lo stato è solido i legami secondari tra le molecole sono più intensi, se lo stato é liquido i legami avranno una forza intermedia, se lo stato é gassoso i legami sono deboli.
Per comprendere pienamente il meccanismo del legame chimico dobbiamo conoscere le proprietà della tavola periodica.

Tavola periodica degli elementi:
tutti gli elementi presenti in natura sono presenti nella tavola periodica disposti secondo il loro numero atomico.
La tavola periodica può essere suddivisa in tre zone: metalli, non metalli e semi-metalli.
I metalli sono quelli posti a sinistra della linea spezzata.
Le caratteristiche dei metalli sono:
fondono a temperature molto elevate,
sono solidi a temperatura ambiente (ad eccezione del mercurio),
sono buoni conduttori di calore e di elettricità.


Composti inorganici

Gli ossidi: sono composti inorganici binari, formati da mettallo + ossigeno.

La formula di un composto inorganico si ottiene in questo caso mettendo prima il simbolo del metallo e successivamente il simbolo dell'ossigeno; la valenza dell'ossigeno (generalmente 2 ) viene posta come indice del metallo, mentre la valenza del metallo viene posta come indice dell'ossigeno.

Anidridi: le anidridi sono composti inorganici binari cioè formati da due elementi, non mettallo e  ossigeno.

Per scrivere la formula di un anidride si utilizzano le stesse regole che abbiamo utilizzato per gli ossidi. Dati i valori delle valenze del non metallo e dell'ossigeno nella formula si riporta come indice del non metallo la valenza dell'ossigeno (generalmente 2) e come indice dell' ossigeno la valenza del non metallo.

Esercizio: scrivere forma e nome dei composti con l'ossigeno dei seguenti elementi:

Fe ferro v: 2,3
Pp piombo v:2,4
Ni nichel v:2,3
C carbonio v:4
S zolfo  v:4,6
Ca calcio v:2
Cu rame v:1,2
Ar argento v:1
B boro v:3


Dipendenza dalla temperatura e dalla pressione

La temperatura è uno dei fattori che influenza la solubilità di un soluto in particolare,se il soluto è solido o liquido la solubilità aumenta all'aumentare della temperatura
(Il sale si scioglie piû facilmente nell'acqua calda che nell'acqua fredda).
Se il soluto è gassoso la solubilità di questo diminuisce all'aumentare della temperatura 
(Una bibita gasata le bollicine di anidride carbonica si sciolgono maggiormente in acqua se questa è fredda )
Anche la pressione influisce sulla solubilità dei soluti, in particolare se questo è gassoso; aumentando la pressione aumenta la solubilità del gas nel solvente.

DOMANDE per verifica
1)definisci il concetto di solubilitá
2)fai alcuni esempi di soluzione solida, liquida e gassosa.
3)cos'è una soluzione
4)cos'è una soluzione satura.
5)se in una soluzione aggiungo una quantita di soluto maggiore del suo limite di solubilità cosa succede?
6)come influisce la temperatura sulla solubilità?
7) come influisce la pressione sulla solubilità?
8)definisci solvente e soluto.
9)la solubilità è uguale per tutte le sostanze?
10)metallo piû idrogeno =.........?
     Idrossido più acido =.........?
    Ossido più acqua=...............?
    Metallo più ossigeno=..............?
    Anidride più acqua=.........?



LA PANIFICAZIONE



1 Quante sono le fasi della PANIFICAZIONE?

Le fasi della panificazione sono 4


2 Quali sono le 4 fasi della panificazione?

Le fasi della panificazione sono:

  • impastamento

  • lievitazione

  • foggiatura

  • cottura


3 Cosa accade durante l'impastamento?

Durante l'impastamento gli ingredienti vengono mescolati a mano o meccanicamente fino ad ottenere una miscela omogenea. In questa fase di lavorazione legliadine e le glutenine si mescolano all'acqua e formano il glutine.


4 Cosa accade durante la lievitazione?

L'impasto viene lasciato a riposo in un luogo umido e a temperatura adatta alla fermentazione (in genere sui 30°C). L'aumento di volume dell'impasto è conseguenza della notevole produzione di anidride carbonica che, espandendosi, rimane intrappolata nelle maglie del glutine.

La fermentazione alcolica ha come risultato la trasformazione degli zuccheri in alcol etilico e anidride carbonica. Tale processo è alla base della produzione delle principali bevande alcoliche(vino, birra) ma anche della lievitazione del pane.

5 Che cosa accade nella fase della foggiatura?

L'impasto lievitato viene tagliato nelle forme desiderate dal panificatore.


  1. Cosa avviene nella fase della cottura?

Le forme vengono sistemate in forni elettrici o tradizionali a una temperatura di 200-270°C per un tempo che varia secondo le dimensioni del pane (da 1 ora circa per pani grossi a 15 minuti per i pani piccoli).


  1. Quali eventi si verificano durante la cottura?

A 30°Cl'impasto si rigonfia con sviluppo di anidride carbonica


Fino a 45-50°Csi intensifica la fermentazione con ulteriore sviluppo di gas e aumento del volume dell'impasto.


A 50°C i saccaromiceti sono distrutti


A 60°C inizia la denaturazione proteica


A 70°C inizia la coagulazione del glutine; l'alcool e le altre sostanze aromatiche evaporano


A 100°C l'acqua evapora con formazione della crosta


A120°C la crosata solidificazione


A140-150°C gli zuccheri caramellano


A 150-200°C si forma il colore bruno


Oltre i 200°C l'impasto carbonizza.

Fermentazione alcolica

Qui di seguito come viene rigenerato il NADH per la fermentazione alcolica:

  • 1a parte:

C3H4O3 → C2H4O + CO2
Acido piruvico → Acetaldeide + Anidride carbonica

  • 2a parte:

C2H4O + (NADH + H+) → NAD+ + C2H6O
Acetaldeide + Nicotinammide adenina dinucleotide ridotto → Nicotinammide adenina dinucleotide ossidato + Etanolo

Questa fermentazione, realizzata partendo da sottoprodotti di produzioni agricole, viene utilizzata anche per la produzione del bioetanolo.

Il processo viene svolto da dei funghiunicellulari chiamati lieviti. Inizialmente tali organismi messi nel substrato di coltura (il mosto, il maltoo l'impasto del pane) svolgono una respirazione aerobica, utilizzando cioè l'ossigeno dell'aria, trasformando gli zuccheri in acqua ed anidride carbonica. Poi dall'interno della massa in fermentazione per mancanza di ossigeno i lieviti passano alla fermentazione sfruttando l'energia degli zuccheri ossidandoli anaerobicamente (senza l'utilizzo di ossigeno) in alcol etilico ed anidride carbonica.

Gli organismi fermentatori, liberando nell'ambiente i loro prodotti, abbandonano un catabolita ricco di energia, ulteriormente utilizzabile in presenza di ossigeno. La scarsa resa energetica della fermentazione è compensata dalla flessibilità ecologica che permette ai fermentatori di vivere anche in condizioni in cui gli organismi aerobi obbligati non sono in grado di sopravvivere.

Questo si nota nella produzione di aceto: essa avviene dopo la fermentazione alcolica ed è dovuta a microrganismi aerobi del genere Acetobactere Mycodermache sfruttano aerobicamente proprio il catabolita (etanolo) finale della fermentazione alcolica.



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La fermentazione alcolica è una forma di metabolismoenergetico che avviene in alcuni lievitiin assenza di ossigeno. Essa è responsabile di diversi fenomeni che vediamo ogni giorno, quali la lievitazionedel paneo la trasformazione del mostoin vino. Essa è operata da una particolare classe di microrganismi, i Saccharomyces, dei quali il più comune è senz'altro il S.cerevisiae, presente sulla bucciadell'uvacome nel lievito di birra.

Fu il primo processo metabolico realizzato in vitro, grazie all'isolamento degli enzimi, così chiamati proprio perché isolati nel lievito (zimé).

Le reazioni chimiche


Schema della fermentazione alcolica

La fermentazione si svolge in due fasi: nella prima il lievitoscinde, tramite l'enzimainvertasi, gli zucchericomplessi (disaccaridi, come il saccarosio), mentre nella seconda avviene la formazione di etanolo(o alcol etilico) a partire dagli zuccheri semplici (ad esempio il fruttosio).

La reazione che caratterizza la prima fase è:

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6

con formazione di glucosioe fruttosio (due isomeri).

Nella seconda fase (che distingue la vera e propria fermentazione) a partire dal glucosio nel citoplasmadell'organismo anaerobicosi verifica la glicolisi, ovvero la molecola di glucosio, difosforilata da due molecole di ATP, si scinde in due molecole di acido piruvico. L'assenza di ossigenoimpedisce poi il verificarsi del normale ciclo di Krebs e della respirazione cellulare aerobicaimplicante il trasferimento di protoniattraverso la membrana mitocondrialeinterna; è per tale ragione che la cellula passa ai processi caratteristici della fermentazione. L'acido viene privato di una molecola di anidride carbonica (liberata nell'ambiente extra cellulare) spezzando il gruppo -COOH per formare come prodotto intermedio l'aldeide acetica, estremamente velenosa. Questa viene infine arricchita di due ioni idrogeno, la cellula ricarica così le molecole di NADe forma, in qualità di sottoprodotto, l'etanolo.

La formula generale che sintetizza la formazione di etanolo e anidride carbonica a partire dal glucosio è quella del chimico-fisico francese Joseph Louis Gay-Lussac:

C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2

Usi

La fermentazione alcolica fu usata già in tempi antichissimi per produrre bevande: un esempio è la birra, che fu inventata, adoperando i Saccharomyces, dai Sumerio dagli Egizi; anche per il vinoil suddetto tipo di reazione chimica è essenziale, malgrado in essa manchi completamente la prima fase (nell'uva è già contenuto il fruttosio e quindi i microrganismi non hanno bisogno di formarlo a partire da zuccheri più complessi come il saccarosio). Nel paneinvece l'anidride carbonica prodotta dalla fermentazione dell'amido(un polimerodi β-glucosio) è la causa della lievitazione dell'impasto che avviene grazie alla struttura data dal glutine; qualcosa di simile avviene anche nei dolci, ma spesso a danno più del saccarosio che della farina. Analogo discorso per i vini frizzanti, in cui sono disciolte molecole di CO2. Queste restano in soluzione finché l'apertura del tappo non riduce la pressione presente sul vino, riducendo così la capacità del gas di sciogliersi nel fluido. Le bollicinein movimento dal fondo delle bottiglie non sono dunque altro che CO2.



Gli acidi grassi possono essere classificati in base alla lunghezza della catena carboniosa; secondo la loro lunghezza essi prendono una via di distribuzione ematica diversa:

  • Acidi grassi a catena corta con un numero di atomi di carbonio da 1 a 4.

  • Acidi grassi a catena media con un numero di atomi di carbonio da 8 a 14

  • Acidi grassi a catena lunga con un numero di atomi di carbonio da 16 fino a 36.

Gli acidi grassi, in base all'assenza o alla presenza di doppi legami nella catena carboniosa, da cui dipende anche la temperatura di fusione degli acidi grassi stessi, possono essere classificati come:

  • Acidi grassi saturi se i doppi legami nella catena carboniosa sono assenti (ad es. acido caprilico C 8:0, acido palmitico C 16:0, acido stearico C 18:0).

  • Acidi grassi insaturi se i doppi legami nella catena carboniosa sono presenti, sono chiamati monoenoici se ne è presente uno e polienoici se ne sono presenti più di uno (ad es. acido oleico C 18:1, acido linoleico C 18:2, acido linolenico C 18:3, acido arachidonico C 20:4)

Essendo alcuni acidi grassi insaturi considerati essenziali, questi si classificano anche in base alla loro appartenenza a determinati processi metabolici:

  • Omega-3 quando l'ultimo doppio legame è presente sul terzo carbonio a partire dalla fine. (ad es. acido linolenico C 18:3)

  • Omega-6 quando l'ultimo doppio legame è presente sul sesto carbonio a partire dalla fine. (ad es. acido linoleico C 18:2)

  • Omega-9 quando l'ultimo doppio legame è presente sul nono carbonio a partire dalla fine. (ad es. acido oleico C 18:1)

Gli acidi grassi possono inoltre essere classificati come:

  • Acidi grassi idrossilati, se è presente nella loro struttura un gruppo -OH. (ad es. acido ricinoleico in olio di ricino)

  • Acidi grassi ciclopentenici, se è presente un anello ciclopentenico. Essi sono biosintetizzati per aggiunta di 2 carboni a partire dall'acil-coenzima A, maggiormente nei microsomi ma anche ex novo nel citoplasma.

Alcuni grassi particolari sono gli acidi grassi trans-saturi, di forma ramificata o in isomeri non naturali, prodotti dalla fermentazione batterica nel rumine e nel processo di idrogenazione degli acidi insaturi, solitamente usati nella produzione di margarine per prodotti alimentari industriali.

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Per approfondire, vedi la voce Acidi grassi saturi.

n° atomi di C:
n° doppi legami

nome comune

nome IUPAC

formula chimica

punto di
fusione (°C)

fonti

4:0

acido butirrico

acido butanoico

C4H8O2
CH3(CH2)2COOH

-8

grassi del latte

5:0

acido valerico

acido pentanoico

C5H10O2
CH3(CH2)3COOH

-

-

6:0

acido caproico

acido esanoico

C6H12O2
CH3(CH2)4COOH

-3

grassi del latte

7:0

acido enantico

acido eptanoico

C7H14O2
CH3(CH2)5COOH

-

-

8:0

acido caprilico

acido ottanoico

C8H16O2
CH3(CH2)6COOH

16

grassi del latte, grassi del cocco

9:0

acido pelargonico

acido nonanoico

C9H18O2
CH3(CH2)7COOH

-

-

10:0

acido caprinico

acido decanoico

C10H20O2
CH3(CH2)8COOH

31

grassi animali e vegetali

11:0

-

acido undecanoico

C11H22O2
CH3(CH2)9COOH

-

-

12:0

acido laurico

acido dodecanoico

C12H24O2
CH3(CH2)10COOH

43,2

grassi animali e vegetali

13:0

-

acido tridecanoico

C13H26O2
CH3(CH2)11COOH

-

-

14:0

acido miristico

acido tetradecanoico

C14H28O2
CH3(CH2)12COOH

53,9

grassi del latte, oli di pesce,
grassi animali e vegetali

15:0

-

acido pentadecanoico

C15H30O2
CH3(CH2)13COOH

-

-

16:0

acido palmitico

acido esadecanoico

C16H32O2
CH3(CH2)14COOH

62,8

grassi animali e vegetali

17:0

acido margarico

acido eptadecanoico

C17H34O2
CH3(CH2)15COOH

-

grassi animali e vegetali

18:0

acido stearico

acido ottadecanoico

C18H36O2
CH3(CH2)16COOH

69,6

grassi animali e vegetali

19:0

-

acido nonadecanoico

C19H38O2
CH3(CH2)17COOH

-

-

20:0

acido arachico

acido eicosanoico

C20H40O2
CH3(CH2)18COOH

75,4

in piccole quantità nei semi vegetali
e nei grassi animali

22:0

acido behenico

acido docosanoico

C22H44O2
CH3(CH2)20COOH

-

in piccole quantità nei semi vegetali
e nei grassi animali, nella malattia di Gaucher

24:0

acido lignocerico

acido tetracosanoico

C24H48O2
CH3(CH2)22COOH

-

alcuni grassi vegetali,
componente della sfingomielina

26:0

acido cerotico

acido esacosanoico

C26H52O2
CH3(CH2)24COOH

-

cera d'api, cera carnauba, grasso della lana

28:0

acido montanico

acido ottacosanoico

C28H56O2
CH3(CH2)26COOH

-

cere animali e vegetali

30:0

acido melissico

acido triacontanoico

C30H60O2
CH3(CH2)28COOH

-

cere animali e vegetali

32:0

acido laceroico

acido dotriacontanoico

C32H64O2
CH3(CH2)30COOH

-

-

modifica]

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Per approfondire, vedi la voce Acidi grassi monoinsaturi.

n° atomi di C:
n° doppi legami

posizione dei
doppi legami

nome comune

nome IUPAC

formula chimica

punto di
fusione (°C)

fonti

16:1

7

acido palmitoleico

acido cis-7-esadecenoico

C16H30O2
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

-0,5

grassi del latte,
grassi di riserva degli animali,
oli di pesce,
grassi vegetali

18:1

cis-9

acido oleico

acido cis-9-ottadecenoico

C18H34O2
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

16

olio di oliva,
in tutti i grassi naturali

18:1

trans-9

acido elaidinico

acido trans-9-ottadecenoico

C18H34O2
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

-

nei grassi dei ruminanti

18:1

11

acido vaccenico

acido cis-11-ottadecenoico

C18H34O2
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9COOH

-

principalmente nei grassi dei ruminanti

20:1

11

acido gadoleico

acido cis-9-eicosenoico

C20H38O2
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)9COOH

-

olio di colza

22:1

11

acido cetoleico

acido cis-11-docosenoico

C22H42O2
CH3(CH2)9CH=CH(CH2)9COOH

-

oli vegetali

22:1

13

acido erucico

acido cis-13-docosenoico

C22H42O2
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH

-

olio di colza

24:1

15

acido nervonico

acido cis-15-tetracosenoico

C24H46O2
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)13COOH

-

-

modifica]

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Per approfondire, vedi la voce Acidi grassi polinsaturi.

n° atomi di C:
n° doppi legami

posizione dei
doppi legami

nome comune

nome IUPAC

formula
chimica

punto di
fusione (°C)

fonti

18:2

9, 12

acido linoleico

acido 9,12-ottadecadienoico

C18H32O2

-5

olio di girasole

18:3

9, 12, 15

acido linolenico

acido 9,12,15-ottadecatrienoico

C18H30O2

-11

pesce ricco di grassi, oli vegetali

18:4

6, 9, 12, 15

acido stearidonico

acido 6,9,12,15-ottadecatetraenoico

C18H28O2

-

semi di canapa, olio di semi di ribes nero

20:4

5, 8, 11, 14

acido arachidonico

acido 5,8,11,14-eicosatetraenoico

C20H32O2

-49,5

grassi animali, oli di pesce

20:5

4, 8, 12, 15, 18

acido timnodonico

acido 4,8,12,15,18-eicosapentaenoico

C20H30O2

-

oli di pesce

22:5

4, 8, 12, 15, 19

acido clupanodonico

acido 4,8,12,15,19-docosapentaenoico

C22H34O2

-

oli di pesce

22:6

4, 7, 10, 13, 16, 19

acido cervonico

acido 4,7,10,13,16,19-docosaesaenoico

C22H32O2

-

oli di pesce

 

 

idrocarburi Alcani

Struttura

Gli alcani sono idrocarburi con atomi di carbonio ibridizzati

sp3 e formula bruta CnH2n2. Vengono definiti saturi poiché

nelle loro molecole i quattro legami possibili del carbonio – disposti

nello spazio secondo una struttura tetraedrica regolare – sono

semplici e saturati con atomi di idrogeno oppure con altri atomi

di carbonio. Gli angoli fra i vari legami sono uguali fra loro e pari

a 109,5°. La serie degli alcani viene detta omologa perché essi

differiscono per una quantità costante: per passare da un alcano

a quello successivo, infatti, si aggiunge sempre una unità CH2.

In generale, le molecole degli idrocarburi sono rappresentate

mediante diversi schemi grafici fra loro equivalenti: possono

essere riportati esplicitamente tutti gli atomi appartenenti

alla molecola, oppure soltanto gli atomi di carbonio, sottintendendo

che tutte le valenze libere di questi atomi sono saturate

con atomi di idrogeno, o, infine, solamente lo scheletro dei

legami intramolecolari:

La nomenclatura IUPAC (International Union of Pure and

Applied Chemistry) prevede l’utilizzazione di un suffisso comune

per individuare una determinata classe di composti; per gli

alcani tale suffisso è -ano. I primi quattro alcani prendono il

nome di metano, etano, propano e butano e, in generale, tutte

le volte che ci si trova di fronte a composti che contengono 1,

2, 3 o 4 atomi di carbonio si utilizzano i prefissi met-, et-, prope

but-. A partire dagli alcani con 5 atomi di carbonio si utilizzano

prefissi che indicano semplicemente il numero di atomi

di carbonio presenti nella molecola: pentano, esano, eptano e

così via. Per gli alcani con elevato numero di atomi di carbonio

la nomenclatura è riportata nella tab. 1.

Le molecole che hanno la stessa formula molecolare ma

differente struttura vengono dette isomeri di struttura, e hanno

caratteristiche chimico-fisiche e reattività chimica differenti

fra loro.

Per gli alcani che non sono lineari la nomenclatura IUPAC

prevede una serie di regole che ne permettono l’individuazione:

• si individua la catena lineare della molecola più lunga, contenente

solo atomi di carbonio, e tutti i residui alchilici a

essa legati;

• si assegna un numero crescente a ogni atomo di carbonio

di questa catena in modo da far risultare i sostituenti alla

catena col numero minore e, in caso un sostituente ricorra

più volte nella struttura, utilizzando il prefisso di-, tri-,

tetra-, penta- e così via;

• ai residui alchilici si fa precedere il numero del carbonio

della catena più lunga al quale sono legati;

• se si possono individuare due catene con la stessa lunghezza

si utilizza quella che porta il maggior numero di sostituenti.

alcheni

ISOMERIA NEGLI ALCHENI. Gli alcheni danno l'isomeria di costituzione, come gli alcani; si confrontino nella figura qui sotto l'1-butene e l'isobutene. Gli alcheni danno inoltre altri due tipi di isomeria: di posizione e geometrica. La prima e' relativa alla posizione del doppio legame ed e' presente in tutti gli alcheni cche abbiano almeno 4 atomi di carbonio: ci sono infatti almeno due possibili posizioni del doppio legame nel butene che configurano l'1-butene e il 2-butene. L'isomeria di posizione puo' interessare anche altre caratteristiche della molecola (ad es. per la posizione di una eventuale ramificazione, possibile anche negli alcani; si veda piu' avanti, classificazione delle isomerie). Quando il doppio legame assume una posizione interna nella molecola (cioe' nel nostro esempio nel caso del 2-butene), sono possibili due isomeri distinti a seconda che la catena carboniosa legata al secondo carbonio si trovi dalla stessa parte di quella legata al primo carbonio (forma cis) o dalla parte opposta (forma trans). L'isomeria geometrica e' possibile solo in presenza del doppio legame ed e' dovuta al fatto che il doppio legame impedisce la rotazione di un atomo di C rispetto all'altro: cioe' la conversione dell'isomero cis a quello trans richiede la rottura e la riformazione dell'orbitale di legame π.

 

 

GLI ALCHINI. Gli alchini sono simili agli alcani ma presentano un (solo) triplo legame nella molecola. I due atomi legati col triplo legame presentano l'ibridazione sp e la geometria lineare con angolo di legame di 180 gradi; tutti gli altri presentano l'ibridazione sp3 e la geometria tetraedrica. La formula generale degli alchini e' CnH2n-2. Il nome di ciascun alciene e' lo stesso dell'alcano con ugual numero di atomi di C, ma con la desinenza variata in -ino. Dal butino in poi, gli alchini presentano l'isomeria di posizione come gli alcheni.