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EQUAZIONI CHIMICHE

chimica




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EQUAZIONI  CHIMICHE

Reazione chimica è un  processo chimico in cui due o più sostanze interagiscono, trasformandosi in sostanze con composizione molecolare diversa da quella di partenza. Le sostanze che interagiscono sono dette reagenti, quelle finali prodotti. Durante le reazioni, atomi, molecole e ioni interagiscono tra loro e si riassestano per formare nuove sostanze.

Per rappresentare queste trasformazioni chimiche si usano le equazioni chimiche.

Per scrivere una equazione chimica si usano le formule dei reagenti e dei prodotti e altri segni simbolici rispettando le seguenti regole:



1) I reagenti sono separati dai prodotti da una freccia che indica la direzione della reazione; una doppia freccia indica che la reazione 727f53h è reversibile cioè che può procedere sia verso destra che verso sinistra e che esiste un equilibrio tra i reagenti e i prodotti.

2) I reagenti sono scritti a sinistra mentre i prodotti a destra della freccia. Un segno + è posto tra i diversi reagenti e prodotti.

3) Le condizioni necessarie per far procedere la reazione possono essere scritte sopra o sotto la freccia. Ad esempio, un segno "delta" sopra la freccia indica che la reazione richiede calore.

4) I coefficienti (numeri interi) posti davanti alle formule delle sostanze (ad es. 2 H2O) indicano il numero di unità (atomi, molecole, ioni o moli ) di ogni sostanza che partecipa alla reazione. Il coefficiente 1 si sottointende.

5) Lo stato di aggregazione di una sostanza è indicato dai seguenti simboli:

-(s) solido;

-(l) liquido;

-(g) gas;

-(aq) sostanze in soluzione acquosa;

Per le reazioni chimiche sono stati presi in esame due aspetti fondamentali: qualitativo, cioè quali prodotti si ottengono e quantitativo cioè in che quantita reagiscono le varie sostanze.

Per quanto riguarda l’aspetto quantitativo i chimici hanno formulato delle leggi.esse hanno validità generale, cioè sono vere per tutte le reazioni e vengono chiamate leggi ponderali. Esse sono:

Legge di Lavoisier o di conservazione della massa: in una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti.



Legge di Proust o delle proporzioni definite e costanti: quando due elementi reagiscono per dare luogo a un composto, reagiscono secondo rapporti definiti e costanti.

Legge di Dalton o proporzioni multiple: quando due elementi si combinano secondo rapporti diversi per dare luogo a composti diversi, le quantità di un elemento che si combina con una stessa quantità dell’altro elemento stanno fra loro secondo rapporti espressi da numeri interi e piccoli. 

Le reazioni, nella quale si ha sviluppo di energia, vengono dette esotermiche. La reazione fra idrogeno e ossigeno è una reazione esotermica in cui si  sviluppa una gran quantità di energia. La reazione chimica inversa, che converte l'acqua in idrogeno e ossigeno, può essere effettuata solo fornendo alle molecole di acqua una uguale quantità di energia (possibilmente sotto forma di energia elettrica) in modo da rompere i legami che tengono insieme gli atomi di ossigeno e di idrogeno a formare le molecole di acqua. Questo tipo di reazione, in cui occorre fornire energia, viene detta endotermica.

BILANCIAMENTO DELLE EQUAZIONI CHIMICHE

Significa trovare i coefficienti opportuni, detti coefficienti stechiometrici, in modo che il numero di atomi di ogni elemento presente fra i reagenti risulti uguale al numero degli atomi dello stesso elemento fra i prodotti. In pratica per bilanciare una  equazione chimica:

1) Innanzitutto, si identifica la reazione, formulando una equazione a parole; ad es. L'ossido di mercurio (II) si decompone e dà mercurio e ossigeno.

2) Si scrive l'equazione da bilanciare; i reagenti sono scritti a sinistra e i prodotti a destra della freccia                 (ad es. HgO =>Hg + O2)



3) Si bilancia l'equazione seguendo questi passaggi:

a)   si contano e si confrontano i numeri di atomi di ciascun elemento a destra e a sinistra della freccia per individuare quelli che devono essere bilanciati;

b)   si bilanciano gli elementi uno per volta, ponendo i coefficienti davanti alle formule in cui compaiono elementi non bilanciati. In genere si bilancia prima i metalli, poi i non metalli e infine l'idrogeno e l'ossigeno. I coefficienti devono essere i più piccoli numeri che danno lo stesso numero di atomi di ogni elemento a destra e a sinistra;

c)   dopo aver bilanciato un elemento si ricontrollano tutti gli altri e si fanno le dovute correzioni;

VELOCITA’ DI REAZIONE

La velocità di reazione esprime l’avanzamento della reazione rispetto al tempo impiegato. È data dalla variazione della concentrazione di un reagente o un prodotto avvenuta in un certo intervallo di tempo.

La velocità di reazione è controllata da diversi parametri:

Natura dei reagenti e dei prodotti

Concentrazione dei reagenti. La velocità aumenta se aumenta la concentrazione dei reagentiatalizzatori  dei prodotti

ollata da diversi parametri:

lo di tempo

Temperatura. Aumentando la temperatura aumenta la velocità di reazione



Catalizzatori. Sono sostanze che unite alla reazione ne  fanno aumentare la velocità

Sperimentalmente si trova che la velocità di una data reazione ad una data temperatura osserva una legge del tipo:

Velocità =k (A)x(B)y  LEGGE DI VELOCITA’

(A ) e (B) sono le concentrazioni molari dei reagenti

x e y sono numeri da determinarsi sperimentalmente detti ordini di reazione

k è la costante di velocità 

TEORIA DELLLE COLLISIONI

Tale teoria dice che la velocità di una reazione dipende dal numero di urti efficaci per secondo, che rappresentano una frazione estremamente piccola del numero totale di collisioni.

Gli urti efficaci devono avere tre caratteristiche:

Avvenire tra le molecole che devono reagire

Essere sufficientemente violenti. Deve avvenire con abbastanza energia da rompere i legami delle molecole di reagenti.

Avvenire con un orientamento reciproco opportuno

Le molecole che collidono devono avere un energia che scavalca una barriera che si frappone tra i reagenti e i prodotti. Si parla di energia di attivazione.

L’energia di attivazione è l’energia minima che le particelle che si urtano devono possedere per trasformarsi in prodotti.







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