Appunti di chimica: la classificazione dei liquidi

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Introduzione

In questa guida vedremo come vengono classificati i liquidi in chimica. Essi non sono altro che uno degli stati in cui si presenta la materia e che, specificatamente, se dovessero mancare tutte le forze esterne, si presenterebbero sotto forma sferica. Diversamente, come ben sappiamo, assumono la forma del recipiente che li contiene, avendo volume proprio, ma non forma propria. Questi appunti di chimica, nella fattispecie, ci serviranno per effettuarne la classificazione, a seconda se le particelle da cui essi sono costituiti sono esclusivamente molecole oppure presentano anche degli atomi di metallo (come nel mercurio), o degli ioni che hanno segno contrario. Queste tre differenti manifestazioni all'interno dei liquidi attribuiscono loro delle differenti proprietà.

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Partendo dunque dal concetto che i liquidi molecolari sono formati da molecole unite da legami di vario tipo, vedremo che questi sono i liquidi più diffusi e spesso si presentano in tal modo a temperatura ambiente. In questa categoria troviamo, ad esempio, l'acqua, l'etanolo, e l'acido acetico (formati da molecole tenute insieme da legami a idrogeno), l'acetone (sostanza polare in cui si riscontrano legami dipolo-dipolo), gli idrocarburi delle benzine e del gasolio (composti apolari, le cui molecole sono legate da forze di London). Nel momento in cui si verifica un pari peso molecolare, i punti di ebollizione di queste sostanze variano a seconda dell'intensità dei legami intermolecolari. Li riscontriamo infatti più bassi nelle sostanze apolari, di valore intermedio in quelle che presentano legami dipolo-dipolo e più elevati nei composti le cui molecole si uniscono con legami a idrogeno. Comunque, i punti di ebollizione dei liquidi molecolari sono relativamente bassi in confronto a quelli degli altri liquidi. Infine i liquidi non contengono cariche mobili e pertanto non sono conduttori di corrente elettrica.

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Invece gli atomi di metallo vanno a costituire i liquidi metallici. Fra questi, soltanto il mercurio si presenta liquido a temperatura ambiente, mentre gli altri fondono, ossia diventano liquidi, se le temperature si elevano, in funzione naturalmente della forza del legame metallico. Sono buoni conduttori di corrente a causa della presenza di elettroni delocalizzati.

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I liquidi ionici, infine, sono formati da ioni di segno opposto. Si ottengono a temperature elevate per fusione dei cristalli ionici. Per esempio, il cloruro di sodio diventa liquido a 801 °C: questa temperatura è così alta che le vibrazioni degli ioni Na+ e Cl- vincono gli intensi legami che li uniscono. Naturalmente, perché un liquido ionico raggiunga la temperatura di ebollizione, occorre fornire una quantità d'energia ancora maggiore. Il cloruro di sodio bolle a 1413 °C. A questa temperatura, si allontanano dal liquido coppie di ioni di segno opposto, che possono essere considerate vere e proprie molecole di cloruro di sodio. I liquidi ionici manifestano un'alta conducibilità elettrica, dovuta alla presenza di cariche mobili (gli ioni).

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