La CHIMICA è quella disciplina che studia le ... · STABILITÀ DELLE MOLECOLE Tutte le sostanze...

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La CHIMICA è quella disciplina che studia le trasformazioni della MATERIA, che è tutto ciò che possiede una massa e occupa un volume. Essa si suddivide in diverse parti: 1. Chimica Generale; 2. Chimica Inorganica; 3. Chimica Organica; 4. Chimica Cosmetologica; 5. Cosmesi Applicata; anche se il nostro corso di studio si concentrerà solo sulle prime tre. La materia si può presentare in 3 diversi stati fisici: STATI DI AGGREGAZIONE stato caratteristiche solido possiede forma e volume propri; è praticamente incomprimibile; presenta spesso struttura cristallina che si riflette nella forma geometrica regolare le particelle sono molto vicine tra loro, con limitatissime possibilità di movimento, a causa di forze di coesione di elevata intensità liquido possiede volume proprio; è praticamente incomprimibile; assume la forma del recipiente che lo contiene le particelle sono più distanziate rispetto al caso di un solido e posseggono una maggiore possibilità di movimento, essendo le forze di coesione meno forti aeriforme non possiede forma e volume propri; si comprime facilmente; tende a occupare tutto il volume del recipiente che lo contiene le particelle hanno distanze reciproche molto elevate, per cui l'influsso delle forze di coesione è minimo; esse sono quindi dotate di movimento rapido, continuo e disordinato La materia può anche essere suddivisa in due distinte categorie: 1. Le Sostanze Pure 2. I Miscugli 1. Una sostanza si dice pura se la sua composizione chimico‐fisica è la stessa in ogni sua parte, è cioè uniforme. Queste sostanze comprendono: A. Elementi: Sostanze formate da atomi dello stesso tipo. Sono i Metalli, Non‐metalli e i Semimetalli B. Composti: Sostanze formate da uno o più elementi diversi fra loro. Esempi: Acqua (H 2 O), Sale da cucina (NaCl).

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La CHIMICA è quella disciplina che studia  le trasformazioni  della MATERIA,  che è tutto ciò che possiede 

una massa  e occupa un volume. Essa si suddivide in diverse parti: 

1. Chimica Generale; 

2. Chimica Inorganica; 

3. Chimica Organica; 

4. Chimica Cosmetologica; 

5. Cosmesi Applicata; 

anche se il nostro corso di studio si concentrerà solo sulle prime tre. 

La materia si può presentare in 3 diversi stati fisici: 

STATI DI AGGREGAZIONE

stato caratteristiche

solido

possiede forma e volume propri; è

praticamente incomprimibile; presenta

spesso struttura cristallina che si riflette

nella forma geometrica regolare

le particelle sono molto vicine tra loro, con

limitatissime possibilità di movimento, a

causa di forze di coesione di elevata

intensità

liquido

possiede volume proprio; è

praticamente incomprimibile; assume

la forma del recipiente che lo contiene

le particelle sono più distanziate rispetto al

caso di un solido e posseggono una

maggiore possibilità di movimento,

essendo le forze di coesione meno forti

aeriforme

non possiede forma e volume propri; si

comprime facilmente; tende a occupare

tutto il volume del recipiente che lo

contiene

le particelle hanno distanze reciproche

molto elevate, per cui l'influsso delle forze

di coesione è minimo; esse sono quindi

dotate di movimento rapido, continuo e

disordinato

La materia può anche essere suddivisa in due distinte categorie: 

1. Le Sostanze Pure  

2. I Miscugli 

1. Una sostanza si dice pura se la sua composizione chimico‐fisica è la stessa in ogni sua parte, è cioè 

uniforme. Queste sostanze comprendono: 

A. Elementi: Sostanze formate da atomi dello stesso tipo. Sono i Metalli, Non‐metalli e i Semimetalli 

B.  Composti: Sostanze formate da uno o più elementi diversi fra loro. Esempi: Acqua (H2O), Sale da 

cucina (NaCl).  

2. I miscugli o miscele sono aggregati di due o più sostanze le cui particelle si mescolano intimamente senza 

combinarsi chimicamente. In esse si distinguono i vari componenti (fasi), facilmente separabili con i vari 

metodi di separazione. Esse possono essere: 

A. Omogenee: Le sostanze che la costituiscono non si distinguono nel campione. Es: acqua 

marina,aria, sangue 

B. Eterogenee: Le sostanze che la costituiscono sono distinguibili nel campione. Es: acqua e olio. 

Le miscele possono separarsi attraverso vari processi fisici: filtrazione, centrifugazione, decantazione ecc.. 

 

Dalla combinazione di circa un centinaio di atomi si formano molecole di sostanze completamente diverse 

tra loro, che costituiscono la materia così come la vediamo. I vari atomi interagiscono tra loro attraverso dei 

legami che prendono il nome di legami chimici, che si formano grazie a dei “gancetti” che ogni atomo 

possiede per legarsi ad un altro, che come vedremo successivamente prendono il nome di “valenze“. 

 

                           

LEGAME

CHIMICO

  

È la più piccola parte di una sostanza, può essere

considerata come una minuscola sfera costituita da una parte centrale (nucleo), circondata da elettroni che ruotano attorno al nucleo.

ATOMO

 

RIASSUMENDO: 

All’interno di un atomo 

troviamo 3 tipi di particelle 

subatomiche: 

1. ELETTRONI 

particelle dotate di 

carica negativa  

2. PROTONI  

particelle dotate di 

carica positiva  

3. NEUTRONI  

particelle prive di 

carica  

In un atomo il numero di elettroni è uguale a quello dei protoni; per questo motivo si dice che l’atomo è 

ELETTRICAMENTE NEUTRO 

DOVE SI TROVANO GLI ELETTRONI??? Gli  elettroni  girono  attorno  al  nucleo,  proprio  come  i  pianeti  girano  attorno  al  sole,  e  si  trovano  negli 

ORBITALI.  

L’orbitale è la regione dello spazio attorno al nucleo dove è massima la probabilità di trovare un elettrone 

Un orbitale può contenere al massimo 2 elettroni 

Esistono diversi TIPI di orbitali, che differiscono per la forma e il contenuto energetico: 

1) s 

2) p 

3) d 

4) f 

 

ORBITALE di tipo “s”Forma sferica

Può contenere al massimo 2 elettroni

ORBITALE di tipo “p”Esistono 3 tipi di orbitali p che differiscono per l’orientamento nello spazio

Forma di 2 gocce simmetriche al nucleo

Possono contenere al massimo 6 elettroni, 2 per ciascun orbitale.

 

ORBITALE di tipo “d”Esistono 5 tipi di orbitali d che differiscono per l’orientamento nello spazio

Possono contenere al massimo 10 elettroni, 2 per ciascun orbitale.

ORBITALE di tipo “f”Esistono 7 tipi di orbitali f che differiscono per l’orientamento nello spazio

Possono contenere al massimo 14 elettroni, 2 per ciascun orbitale.

 

Maggiore è il numero di elettroni in un atomo e più orbitali ci  saranno. 

Lo spazio attorno al nucleo, in cui vi sono gli elettroni, è inoltre suddiviso in livelli energetici. 

Gli elettroni presenti nell’ultimo livello energetico, ovvero in quello più esterno e a maggiore energia, sono 

detti elettroni di valenza. 

 

 

           

La tavola periodica degli elementi (o semplicemente tavola periodica) è lo schema con il quale vengono ordinati gli elementi chimici sulla base del loro numero atomico Z (numero di protoni) e del numero di elettroni presenti nell'orbitale atomico più energetic0 (elettroni di valenza).

I nomi dei SIMBOLI CHIMICI degli elementi derivano dal latino:

Rame Cu: Cuprum ai tempi dei romani veniva estratto dall’isola di Cyprum;

Francio Fr, Americio Am: dalla nazionalità di coloro che li scoprirono;

Elios He: dal greco Helios (Sole) ;

Einstemio Es, Fermio Fm: dal nome di uno scienziato; 

Oro Au: Aurum;

Sodio Na: Natrium……

I SIMBOLI CHIMICI delle MOLECOLE

Tutte le molecole sono scritte con lettere e numeri.

Es. Formula Bruta del glucosio: C6 H 12 O6

I numeri indicano la quantità di atomi presenti.

Es. Formula struttura 

 Gli elementi che appartengono allo stesso gruppo hanno lo stesso numero di elettroni di valenza, quindi lo 

stesso comportamento chimico  

Gli elementi che appartengono allo stesso periodo hanno lo stesso numero di livelli energetici  

Gli elementi nella tavola periodica sono classificati in: 

METALLI: hanno la tendenza a cedere elettroni trasformandosi in cationi.  Sono ottimi conduttori, 

malleabili e duttili. 

NON METALLI:  tendono ad acquistare elettroni trasformandosi in anioni. Non conducono calore  

SEMIMETALLI o metalloidi: proprietà intermedie tra metalli e non metalli 

 

I  lantanidi e gli attinidi sono metalli dal colore bianco argenteo, molto reattivi  , e chiamati comunemente 

terre rare. La maggior parte sono ottenuti per via chimica. Presentano gli orbitali f.  

STABILITÀ DELLE MOLECOLE  

Tutte le sostanze tendono alla stabilità. 

Le sostanze formate da singoli atomi in natura sono rare  perché  sono instabili, e tendono a raggiungere la 

stabilità attraverso la formazione dei LEGAMI CHIMICI, con atomi uguali o diversi. 

Solo gli elementi dell’8° gruppo della tavola periodica, i GAS NOBILI, nonostante  siano presenti  in natura 

come  gas  monoatomici,  sono  stabili.  Infatti  hanno  scarsa  tendenza  a  legarsi  perché  hanno  il  guscio  di 

valenza completo. 

LEGAME  CHIMICO:  È  l’unione  tra  due  o  più  atomi  che  ha  lo  scopo  di  far  raggiungere  ad  ogni  atomo 

coinvolto nel legame l’OTTETTO ovvero 8 elettroni nel livello energetico più esterno  

STABILITA’ 

I gas nobili sono stabili e non formano legami perché sono gli unici elementi con 8 elettroni di valenza 

Legame chimico COVALENTE: Si verifica quando si ha la condivisione di una o più coppie di elettroni tra due 

atomi uguali o diversi. È un legame molto forte 

Legame chimico IONICO: Si verifica quando si ha il trasferimento di elettroni da un atomo ad un altro, ed 

esattamente  da  un metallo  ad  un  non metallo.  È  la  forza  di  attrazione  che  tiene  uniti  gli  ioni  di  segno 

opposto. È un legame molto forte 

Caratteristiche dei composti ionici allo stato liquido: Quando il composto ionico è allo stato liquido, ogni 

ione  è  circondato  da  ioni  di  segni  opposto;  per  le  caratteristiche  proprie  dei  liquidi,  gli  ioni  non  sono 

vincolati a posizioni fisse, ma possono muoversi attraverso il liquido. Ciò spiega perché i composti ionici allo 

stato  liquido sono  in grado di condurre corrente elettrica. Si ha, perciò, un passaggio di corrente quando 

delle  particelle  cariche  si  muovono.  Se  nel  liquido  si  immergono  due  elettrodi  aventi  cariche  di  segno 

opposto, gli ioni positivi migrano verso l’elettrodo negativo, mentre gli ioni negativi vanno verso l’elettrodo 

positivo.   

ELETTROLISI ED ELETTROLITI  

L'elettrolisi è un processo che trasforma l’energia elettrica in energia chimica. In altre parole si usa l'energia 

elettrica per far decorrere una reazione chimica che non avverrebbe spontaneamente. 

Subiscono elettrolisi tutte quelle sostanze che, in soluzione, si scompongono in ioni.  

Queste sostanze vengono dette elettroliti e le loro soluzioni, soluzioni elettrolitiche. 

Sono  elettroliti:  gli acidi,  le basi  ed  i  sali,  nonché  l'acqua  stessa  che  è  un  solvente  adatto  a  sciogliere  i 

composti ionici. 

Gli Elettroliti  

Un elettrolita è un conduttore ionico, ovvero un composto in grado di condurre corrente elettrica. 

Se il composto viene versato in acqua si trasforma in ioni, che vagano in modo disordinato nella soluzione. 

CORRENTI GALVANICHE  

I  fenomeni  ionici,  cioè quelli direttamente correlati alla migrazione degli  ioni, vengono oggi diffusamente 

impiegati in medicina ed in estetica.  

Il corpo umano è come una spugna inzuppata di acqua, in cui sono disciolti molti elettroliti: principalmente 

sali di sodio e di potassio. 

La pelle, se viene sottoposta ad una corrente continua per mezzo di due elettrodi, si comporta esattamente 

come la soluzione di cloruro di sodio in acqua.  

Queste deboli correnti continue sono dette correnti Galvaniche, e sul corpo umano determinano due tipi di 

effetti:  

1. Spostamento  degli  ioni;  su  questo  principio  è  basato  un  trattamento  medico  ed  estetico  detto 

“ionoforesi”.  

2. Reazioni  chimiche  che  si  verificano  agli  elettrodi;  su  queste  reazioni  è  basato  il  principio  delle 

tecniche di disincrostazione cutanea, di depilazione operate con la corrente. 

Ionoforesi  

In  campo  estetico,  la  ionoforesi  viene  utilizzata  per  veicolare  nel  corpo  delle  sostanze allo  scopo  di 

combattere: la cellulite, le vene varicose e talune congestioni che causano adiposità localizzate.  

Il trattamento consiste nell’applicare negli strati profondi della pelle quelle stesse sostanze che, in genere, 

si somministrano al corpo per via topica o farmacologica.  

La durata e la frequenza del trattamento varia a seconda dei casi; in genere le sessioni sono di 30 minuti. 

Ionoforesi  

È  l'introduzione  nell'organismo  di  sostanze  chimiche  benefiche  ionizzabili,  cioè  che  sciolte  in  acqua  si 

dissociano in ioni.  

Il principio su cui è basato l'apparecchio per effettuare questo trattamento è l’elettrolisi.  

Si  applicano  sul  corpo  umano  due  elettrodi  collegati  ai  due  poli  opposti  di  un  generatore  di  corrente 

galvanica; questi elettrodi sono costituiti da due placche metalliche di stagno o di peltro; essi, non vengono 

posti  a diretto  contatto  con  la  cute, ma  sono  separati da questa mediante una  spugnetta.  La  spugnetta, 

interposta tra l'elettrodo e la pelle, viene inzuppata con il prodotto ionizzabile. 

La corrente elettrica, che va da un polo all'altro attraversando la regione di pelle interposta, trascina gli ioni 

del  prodotto  all'interno  dell'organismo  tra  i  due  elettrodi,  in  quanto  ogni  ione  cercherà  di  raggiungere 

l'elettrodo di segno opposto.  

Il  viaggio  degli  ioni  è  lento:  per  penetrare  essi  impiegano  circa  20‐30 minuti  e  se,  dopo  che  è  trascorso 

questo  periodo  di  tempo,  si  interrompe  il  passaggio  della  corrente,  gli  ioni  non  verranno  più  attirati 

dall'elettrodo di segno contrario e resteranno imprigionati all'interno dei tessuti in cui sono penetrati. 

L'effetto ottenuto è la penetrazione del prodotto, che in questo modo raggiunge facilmente anche le cellule 

più profonde in modo efficace ed indolore. Nessun prodotto oleoso è ionizzabile, per cui nessun olio può 

essere usato per un trattamento ionoforetico; a meno che il prodotto non sia una emulsione del tipo olio in 

acqua. 

Disincrostazione cutanea  

La pelle viene imbevuta di una soluzione di sali e principalmente di cloruro di sodio (NaCl); applicando su di 

essa due elettrodi  collegati  con  i due poli opposti di un generatore di  corrente galvanica,  si osserva che, 

all'elettrodo negativo, si forma della soda caustica (NaOH)  la quale, emulsionandosi con i grassi cutanei, ha 

un effetto detergente e contemporaneamente svolge anche un'azione disincrostante e depilante.  

Questo effetto di distruzione delle cellule morte, o dei bulbi dei peli, è prodotto proprio dalla soda che si 

sviluppa all'interno dei tessuti per azione della corrente. 

Quali soluti in acqua conducono corrente elettrica?  

I soluti che conducono corrente elettrica e si dissociano in soluzione acquosa sono: 

Gli ACIDI; 

Le BASI; 

I SALI.  

ACIDI  

Sono di sapore aspro 

Corrodono facilmente molti metalli 

Fanno diventare rosso il tornasole.  

Gli acidi si dissociano in acqua liberando ioni H +  

BASI 

Hanno un sapore amarognolo 

Sono saponose al tatto 

Si mostrano corrosive solo per alcuni metalli 

Fanno diventare blu il tornasole 

Le basi si dissociano liberando in acqua ioni OH ‐ 

Poiché gli ACIDI FORTI liberano tutti gli H presenti nelle formule delle loro molecole sotto forma di ioni H+, 

sono  molto  pericolosi  se  vengono  a  contatto  con  la  pelle  e  quindi  non  vengono  impiegati  per  uso 

cosmetico. Fa eccezione l' ACIDO GLICOLICO che viene utilizzato per il peeling medico. Viene estratto dalla 

canna  da  zucchero,  barbabietola,  uva  immatura;  È  un  agente  esfoliante;  Agisce  indebolendo  le  capacità 

leganti dei lipidi, permettendo la rimozione dello strato di pelle più esterno. 

Gli ACIDI DEBOLI, invece non liberano tutti gli H presenti nelle formule delle loro molecole sotto forma di 

ioni  H+  e  quindi  possono  essere  impiegati  per  uso  cosmetico,  per  esempio  nei  detergenti  intimi,  latti, 

tonici,creme da giorno e da notte, maschere, fondotinta,bagni schiuma,prodotti per peeling estetico, ecc.  

Esempi  di  questi  acidi  sono  Acido  lattico  (max  al  10%),  Acido  citrico,  Acido  acetico,  che  sono  ottimi 

esfolianti. 

Poiché  le BASI FORTI quando si dissociano  liberano tutti  i gruppi ossidrili OH presenti nella  formula della 

loro molecola sotto forma di  ioni ossidrili OH‐ sono molto pericolosi se vengono a contatto con la pelle e 

quindi non vengono impiegati per uso cosmetico. Es. Idrossido di Sodio, idrossido di potassio 

Le BASI DEBOLI  invece non liberano tutti gli OH presenti nelle formule delle loro molecole sotto forma di 

ioni OH‐ e quindi possono essere impiegati per uso cosmetico in tutti quei casi in cui si rende necessaria una 

certa  basicità  o  alcalinità  sulla  superficie  cutanea  (TRIETHANOLAMINE  utilizzata  come  Neutralizzante 

dell'acidità o come Alcalinizzante, regolatore del pH). Es. Idrossido di Calcio e idrossido di Ammonio  

La  Trietanolammina  è  usata  nel  make  –up    come  equilibratore  del  pH.  La  max  concentrazione  è  2,5%. 

Agisce facilitando la formazione di emulsioni nei bagnoschiuma.  

I SALI  

Quando vengono a contatto un acido e una base e le loro forze si annullano formando acqua si verifica una 

reazione, che si definisce di NEUTRALIZZAZIONE. 

Se agiscono un acido ed una base della stessa corrosività si forma un sale neutro. 

            Na+OH‐ + H+Cl‐                    H2O + NaCl  

Se mescoliamo 1 litro di acido debole con un litro di base forte le due corrosività non si annullano ed il sale 

che si forma è basico. 

     H+CN‐ + Na+OH‐                       NaCN + H2O 

                                                            Cianuro di sodio 

Se mescoliamo 1 litro di acido forte con un litro di base debole le due corrosività non si annullano ed il sale 

che si forma è acido.  

     H+Cl‐ + NH4OH                       NH4Cl + H2O              

                                                               Cloruro di ammonio 

Esempi di Sali in Cosmetica  

Citrato di Zinco (Antitartaro per dentifrici) poiché induce la formazione di una pellicola protettiva; 

Solfito di sodio (Conservante alimentare); 

Solfato di Sodio (Viscosizzante di detergenti) evita che i detersivi si solidifichino ; 

Silicato di Alluminio (Abrasivo) sono capaci di  incorporare acqua, si ritrovano in maschere, fanghi. 

Assorbono il sebo e levigano la pelle grazie alla presenza di microgranuli; 

Solfato di Alluminio (Astringente,Antitraspirante) max 2%; 

Cloridrato di Alluminio (Deodorante) ha la capacità di ridurre il sudore (max 5%); 

Cloruro di Sodio (Viscosizzante di detergenti) aumenta la bagnabilità delle superfici (tensioattivo); 

Il pH  

E' possibile esprimere  in modo semplice e chiaro  il grado di acidità o alcalinità (basicità) di una soluzione 

acquosa  utilizzando  una  scala  numerica  (SCALA  DEL  pH)  che  mediante  l'uso  di  un  semplice  numero,  ci 

permette di esprimere direttamente se una soluzione è: 

ACIDA 

BASICA o ALCALINA 

NEUTRA 

Il pH esprime la quantità di ioni H+  presenti in una soluzione.  

La scala del pH presenta valori da 0 a 14. 

Valori del pH  

Per pH = 7 la soluzione è Neutra: la quantità di ioni H+ è uguale a quella degli ioni OH‐ 

Per pH < 7 la soluzione e Acida: la quantità di ioni H+ è maggiore a quella degli ioni OH‐  

Per pH > 7 la soluzione è Basica o alcalina; la quantità di ioni H+ è minore a quella degli ioni OH‐ 

Determinazione del valore del pH  

Per determinare sperimentalmente  il pH,  il metodo più semplice e quello di usare degli  Indicatori di pH, 

sostanze che cambiano colore a seconda che si trovino in soluzione  acida o basica.  

Attualmente in commercio vi sono delle cartine trattate con Indicatori Universali che permettono variazioni 

cromatiche in tutta la scala del pH.  

Tali variazioni, se confrontate con i valori standard, indicano il pH corrispondente alla soluzione. 

Per determinazioni più accurate si ricorre verso apparecchi detti Piaccametri.  

Per i cosmetici, si può procedere direttamente o previa diluizione del prodotto in acqua. 

Si può misurare il pH dell'acqua e di tutto ciò che è solubile in essa.  

Non si può misurare, ad esempio, il pH di un olio poiché insolubile in acqua. 

Valori di pH delle preparazioni cosmetiche  

DETERGENTE INTIMO 4.5 

LATTE DETERGENTE 6/7 

TONICO 4.5/5.5 

SHAMPOO 4.5/5 

BALSAMO 4.5 

CREMA CORPO 5.5/6.5 

CREMA ESFOLIANTE CORPO 4 

CREMA VISO 5.5/6.5 

GEL DOCCIA 5.5/6.5