QUIZ DI "CHIMICA GENERALE - ARGOMENTI VARI" - NAZIONALI CATEGORIA C

L'affermazione ERRATA riguardante gli elementi di transizione è la B) "presentano elevati potenziali di ossidoriduzione e si sciolgono in acidi non ossidanti." La spiegazione è che alcuni metalli di transizione, come Cu (rame), Ag (argento), e Au (oro), hanno elevati potenziali di riduzione e mostrano una maggiore resistenza all'ossidazione. Questi metalli non si sciolgono facilmente in acidi non ossidanti. Al contrario, essi tendono a reagire preferenzialmente con acidi ossidanti. Ad esempio, l'acido nitrico (HNO₃) è un acido ossidante noto che può sciogliere rame formando ioni rameici (Cu²⁺). D'altra parte, altri metalli di transizione, come Fe (ferro) e Zn (zinc), sono più facilmente ossidabili e si sciolgono in acidi non ossidanti. Ad esempio, l'acido cloridrico (HCl) può reagire con il ferro formando ioni ferrosi (Fe²⁺). Quindi, l'affermazione B è errata, poiché non tutti gli elementi di transizione si sciolgono facilmente in acidi non ossidanti, ma la loro reattività può variare notevolmente.   *****  

La durezza dell'acqua è principalmente causata dalla presenza di ioni di calcio (Ca²⁺) e magnesio (Mg²⁺) disciolti in essa. Il metodo più comune per determinare la durezza dell'acqua è il metodo complessometrico, in cui si utilizza l'EDTA (acido etilendiamminotetraacetico) come titolante.

L'EDTA forma complessi stabili con gli ioni di calcio e magnesio presenti nell'acqua dura. Durante la titolazione, l'aggiunta graduale di EDTA permette la chelazione degli ioni di calcio e magnesio, formando complessi solubili. Quando tutti gli ioni di calcio e magnesio sono stati complessati, l'indicatore, come ad esempio l'eriocromo T, cambia colore. In particolare, l'eriocromo T passa da rosa a blu indicando la fine della titolazione.

La scelta della risposta B come corretta è dovuta al fatto che l'utilizzo dell'EDTA nella titolazione è uno dei metodi standard per determinare la durezza dell'acqua sfruttando la formazione di complessi stabili con gli ioni di calcio e magnesio, permettendo di quantificare la quantità di questi ioni presenti nell'acqua.

Le energie di ionizzazione rappresentano l'energia richiesta per rimuovere un elettrone da un atomo neutro in fase gassosa e formare uno ione positivo (c.d. catione). Nel caso specifico delle energie di ionizzazione fornite per l'elemento X, si osserva un aumento graduale delle energie di ionizzazione da un valore all'altro, tranne per un notevole incremento tra la seconda e la terza energia di ionizzazione.

Quando si verifica un drastico aumento dell'energia di ionizzazione, come nel passaggio dalla seconda alla terza, ciò indica che per rimuovere un elettrone, non si tratta più della semplice rimozione di un elettrone dalla stessa orbitale elettronica, ma si raggiunge un livello energetico più basso, come ad esempio passare da un orbitale p a un orbitale s, che richiede notevolmente più energia.

In questo caso, dato che l'energia di ionizzazione tra la seconda e la terza è considerevolmente alta, si presume che l'elemento X formi uno ione con una carica di +2 (X²⁺). Questo implica la rimozione di due elettroni, uno dalla prima orbitale energetica (livello più basso di energia), poiché la terza energia di ionizzazione è così significativamente maggiore delle prime due. L'elemento X tende a formare ioni X²⁺ piuttosto che ioni con una carica maggiore.

Quindi, la spiegazione sostiene che l'energia di ionizzazione così alta indichi lo strappo di un elettrone dal guscio elettronico più basso (probabilmente l'orbitale s) e quindi l'atomo in questione produca facilmente ioni X²⁺, ma non ioni X³⁺. Di conseguenza, la risposta corretta è la D, che indica la formazione degli ioni X²⁺ in seguito alla reazione dell'elemento X con il cloro.