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REAZIONI ED EQUAZIONI CHIMICHE: SEMPLICI PROBLEMI STECHIOMETRICI

chimica


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REAZIONI ED EQUAZIONI CHIMICHE: SEMPLICI PROBLEMI STECHIOMETRICI

1. REAZIONI ED EQUAZIONI CHIMICHE

Le sostanze che prendono parte a una reazione chimica si chiamano reagenti; quelle che si trasformano nella soluzione prendono il nome di prodotti di reazione.

Sia i reagenti che i prodotti di reazione possono essere allo stato solido, liquido o aeriforme.

E' possibile riconoscere una reazione chi 232c27c mica osservando alcuni cambiamenti:




·      cambiamento di colore

·      variazione di temperatura

·      sviluppo di gas

·      formazione di un precipitato

Durante una reazione chimica atomi e molecole interagiscono fra di loro e formano nuove sostanze.

Un'equazione chimica è una rappresentazione concisa di una reazione chimica. Essa può essere rappresentata:

·      a parole = indica con parole le sostanze coinvolte in una reazione chimica. La reazione di decomposizione dell'ossido di mercurio può essere così rappresentata:

ossido di mercurio + calore                  mercurio + ossigeno

·      con simboli e formule. La stessa reazione si rappresenta così:

2 HgO             2 Hg + O2

Questo secondo metodo ci dice:

·      qual è la composizione chimica delle sostanze che reagiscono e che si formano nella reazione

·      quali sono le loro quantità

·      non dice niente circa la quantità di energia necessaria per decomporre l'ossido di mercurio

Partendo dalla precedente reazione scritta con i simboli, possiamo evidenziare alcune regole per scrivere un'equazione chimica:

SIMBOLO

SIGNIFICATO

®

si trasforma in (cioè dà)

la reazione può avvenire in tutte e due le reazioni (è reversibile)

­

sviluppo di un gas

¯

formazione di un precipitato

D

calore

+

più (posto fra le sostanze reagenti o fra i prodotti)

(s)

solido

(l)

liquido

(g)

gas

(aq)

in una soluzione acquosa

2. COME SI BILANCIA UN'EQUAZIONE CHIMICA

Un'equazione chimica ci dice anche quanti sono gli atomi o le molecole corrispondenti a tali sostanze. Affinché un'equazione chimica possa fornire indicazioni di carattere quantitativo è necessario che si bilanciata

ß

·      rispetta la legge di Lavoiseir o della conservazione della massa

·      deve essere presente lo stesso numero di atomi dello stesso elemento sia a destra che a sinistra.

REGOLE CHE CONSENTONO DI BILANCIARE LE EQUAZIONI CHIMICHE

1.    Si identifica la reazione chimica di cui si deve scrivere l'equazione

2.    Si scrive l'equazione sbilanciata



3.    Si bilancia l'equazione. Per bilanciare l'equazione si procede come segue:

a)    si conta e si confronta il numero di atomi di ciascun elemento nei due membri dell'equazione

b)   si bilancia ciascun elemento, uno alla volta, ponendo, davanti alle formule contenenti l'elemento non bilanciato, i numeri interi corrispondenti ai coefficienti di reazione.

·      Si suggerisce di bilanciare prima i metalli, poi i non metalli e infine l'idrogeno e l'ossigeno

·      Si tenga presente che un coefficiente posto davanti a una formula moltiplica ogni atomo presente nella formula per il numero corrispondente al coefficiente stesso

c)    si controllano tutti gli altri elementi per verificare se nel bilanciare un elemento se n'è sbilanciato qualcun altro

d)   si procede al controllo finale, per essere sicuri che ciascun elemento sia bilanciato e che siano stati impegnati i coefficienti più piccoli possibile

3. LE INFORMAZIONI FORNITE DA UN'EQUAZIONE CHIMICA BILANCIATA

Estendendo alle equazioni chimiche quanto abbiamo detto finora sulle formule chimiche, si può dedurre che un'equazione chimica bilanciata ci fornisce le seguenti informazioni:

·      dal punto di vista qualitativo essa indica:

1.    quali sono i reagenti e i prodotti

2.    le formule dei reagenti e dei prodotti

·      dal punto di vista quantitativo essa indica

1.   il numero di molecole dei reagenti e dei prodotti

2.   il numero di atomi di ciascun elemento coinvolto

3.   il numero di masse molari di ciascuna sostanza coinvolta

4.   il numero di moli di ciascuna sostanza coinvolta

5.   il numero di grammi di ciascuna sostanza reagente e prodotta

Questi dati sono particolarmente utili per il calcolo dei rapporti quantitativi, che in una reazione chimica legano le varie sostanze fra loro (calcoli stechiometrici)

4. ALCUNI TIPI DI REAZIONI CHIMICHE

Le reazioni chimiche possono essere classificate in 4 tipi principali:

A) REAZIONI DI COMBINAZIONE O DI SISTESI

In una reazione di combinazione, due o più sostanze si combinano insieme per formare un prodotto di reazione.

A + B ® AB

B) REAZIONI DI DECOMPOSIZIONE

In una reazione di decomposizione una singola sostanza si decompone producendo due o più sostanze

AB ® A + B

C) REAZIONI DI SEMPLICE SOSTITUZIONE

In una reazione di semplice sostituzione un elemento chimico reagisce con un composto, sostituendo un altro elemento presente nel composto; nella reazione si formano un elemento e un composto differenti da quelli di partenza. Ci possono essere due casi:

I caso = un metallo reagisce con un certo composto spostando un elemento meno reattivo presente nel composto stesso:

A + BC ® B + AC

II caso = un non metallo reagisce con un composto spostando un altro non metallo meno reattivo presente nel composto stesso

A+ BC ® C + BA

D) REAZIONI DI DOPPIA SOSTITUZIONE

In una reazione di doppia sostituzione due composti si scambiano reciprocamente i propri costituenti, formando due composti differenti

AB + CD ® AD + CB

per gli esempi vedere pagine 147, 148







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