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Nitroglicerina -chimicamo

Nitroglicerina

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La nitroglicerina fu sintetizzata da Ascanio Sobrero medico italiano e appassionato di chimica nel 1847 che la sperimentò su se stesso, oltre che sugli animali, trovando che essa aveva effetti terapeutici quale vasodilatatore. Egli aveva tuttavia rilevato che delle gocce di questa sostanza poste su un incudine e battute con un martello mostravano un’azione esplosiva.

Successivamente nel 1867 Alfred Nobel scoprì che la farina fossile assorbiva la nitroglicerina rendendo l’esplosivo manipolabile senza rischi. Brevettò tale scoperta con il nome di dinamite. Nell’ambito delle loro ricerche sia Sobrero che Nobel non pensavano all’utilizzo bellico della nitroglicerina.

Il loro intento mirava alla ricerca di  una sostanza che potesse trovare utilizzo per le grandi opere di una società in pieno fermento quali:

  • ampliamenti delle vie di comunicazione
  • tunnel ferroviari
  • sviluppo dell’industria mineraria

Sobrero, infatti, prima della sua morte tenne a puntualizzare “che non è il mezzo usato dall’uomo al servizio della sua cattiveria da Caino in poi” che andava condannato, ma la cattiveria stessa dell’animo umano. D’altra parte Nobel, sempre tormentato dalle applicazioni distruttive della sua scoperta, destinò il suo ingente patrimonio ad una fondazione  i cui proventi dovevano essere conferiti a quanti, in vari campi della ricerca, avessero reso il miglior servizio all’umanità  istituendo il premio che porta il suo nome.

Proprietà

La nitroglicerina il cui nome I.U.P.A.C. è 1,2,3-trinitrossipropano è un liquido oleoso e denso e fu sintetizzata a partire da glicerolo (1,2,3-propantriolo) e acido nitrico fumante secondo la reazione:

sintesi nitroglicerina

E’ una sostanza talmente instabile che ogni minima scossa, urto o sfregamento induce una esplosione spontanea; essa esplode anche se è portata alla temperatura di 218°C.

Reazioni

La reazione di decomposizione è altamente esotermica. Infatti i prodotti della reazione danno luogo alla formazione di un maggior numero di legami rispetto a quelli presenti nella molecola di partenza.  Inoltre essi sono più forti e stabili rispetto a quelli presenti nel reagente.

Dall’esplosione di una mole di nitroglicerina si ottengono 1.5 MJ

4 C3H5N3O9(l) → 12 CO2(g) + 10 H2O(g) + 6 N2(g) + O2(g)   ΔH =  – 1.5 MJ/mol

La nitroglicerina, inoltre, contiene al suo interno tre gruppi –NO3 che sono degli energici ossidanti e un frammento di glicerolo che agisce da combustibile.

Nelle normali reazioni di combustione i combustibili, come il metano, bruciano ma non danno una reazione esplosiva in quanto l’ossigeno deve entrare in contatto con il combustibile; nella nitroglicerina, invece, l’ossigeno non deve entrare in contatto con la molecola per innescare la reazione.

Quando si verifica la detonazione della nitroglicerina è prodotta una grande quantità di gas. La nitroglicerina, a temperatura ambiente ha una densità di 1.6 g/mL. Pertanto 4 moli di nitroglicerina ( MM= 227.09 g/mol) hanno una massa pari a 4 mol ∙ 227.09 g/mol = 908.36 g e occupano un volume pari a V = 908.36 g/ 1.6 g/mL = 568 mL.

Dall’esplosione di 4 moli di nitroglicerina si ottengono 29 moli complessive di gas che a temperatura ambiente occupano un volume V = nRT/p = 29 ∙ 0.08206 ∙ 298 K/ 1 atm = 709 L. Partendo quindi da un volume di 569 mL si ottiene un volume di 709 L di prodotti.

 

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