La più bella reazione chimica
La più bella reazione chimica è un percorso in salita, è un rendere possibile qualcosa che avverrebbe al contrario. Questo è noto come processo Solvay per la produzione della soda.
Con una geniale intuizione il chimico belga Ernest Solvay, nel 1861 inventò un processo chimico rivoluzionario per la produzione del carbonato di sodio, meglio noto come soda, che sostituiva alcuni processi industriali preesistenti, difficoltosi e complessi che portavano alla produzione di sottoprodotti inquinanti difficile da trattare.
Quasi avesse preso in mano delle bacchette delicate con le quali collocare gli atomi al posto giusto fece quello che qui è rappresentato da una reazione chimica:

CaCO3 + calore => CaO + CO2
2NH3 + 2CO2+ 2H2O => 2NH4HCO3
2NH4HCO3 + 2NaCl => 2NaHCO3 + 2NH4Cl
CaO + H2O => Ca(OH)2
2 NaHCO3 => Na2CO3 + CO2 + H2O
Ca(OH)2 + 2NH4Cl => CaCl2 + 2 NH3 + 2H2O

Questa reazione la possiamo leggere così:
prendete del calore e fornitelo al carbonato di calcio contenuto nel calcare, otterrete anidride carbonica ed ossido di calcio (Calce viva) che utilizzeremo più avanti.
Ora prendete dell’ammoniaca scioglietela in acqua ed in questa fate gorgogliare l’anidride carbonica prodotta. Otterrete una soluzione di bicarbonato di ammonio.
Prendete il bicarbonato e mettetelo in contatto con una soluzione contenente cloruro di sodio. Vedrete che si forma (precipita) una polvere bianca di bicarbonato di sodio che potrete separare e la soluzione ottenuta conterrà cloruro d’ammonio.
Prendete il bicarbonato di sodio e scaldatelo, esso si trasformerà in carbonato di sodio (soda)
Prendete ora la calce appena formata, trattatela con acqua per ottenere idrossido di calcio (calce spenta).
Con l’idrossido di calcio trattate la soluzione contenente il cloruro di ammonio residuo. Si formerà cloruro di calcio che potremo utilizzare ed ammoniaca che così potrà rientrare nel processo; essa sarà quindi un intermedio di reazione.
Scritta complessivamente la reazione ottiene il seguente risultato:
CaCO3 + 2NaCl => CaCl2 + Na2CO3
Sembrerebbe tutto facile ma se prendiamo i prodotti appena formati, cloruro di calcio (CaCl2) e il carbonato di sodio e li mescoliamo questi riportano subito la reazione indietro e formano nuovamente carbonato di calcio e cloruro di sodio. Questi sono i prodotti stabili (si dice che sono i prodotti che termodinamicamente sono favoriti).
Il processo mette in gioco un sapiente apporto di calore e di suddivisione della reazione in fasi separate che permettono appunto di ottenere il prodotto voluto. Per questo si dice che è una reazione in salita. Essa fa percorrere alle sostanze ‘la salita termodinamica’ che le porta alla formazione del carbonato di sodio universalmente noto come soda.
28 settembre 2017  Alessandro Lenzi