I fenomeni chimici

Cap. 7 I fenomeni chimici
Contenuti
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Reazioni chimiche
Equazioni e leggi chimiche
Reazioni chimiche
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Gli atomi hanno un'attività chimica che è
una misura della tendenza che essi hanno a
combinarsi con altri atomi
Queste combinazioni formano i fenomeni
chimici
Quando due elementi si uniscono per
formare un composto questo possiede
proprietà diverse da quelle degli atomi di
partenza
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Queste trasformazioni prendono il nome di
reazioni chimiche
La Reazione chimica è un fenomeno
chimico per il quale alcune sostanze, dette
reagenti, si combinano fra loro formando
altre sostenze dette prodotti
L'acqua è un composto che deriva dalla
combinazione di due elementi idrogeno e
ossigeno
Reagenti e prodotti
Prima della formazione dell’acqua avevamo: A questo punto possono formarsi
Molecole di
idrogeno
Molecole di
ossigeno
Affinché si formi l’acqua i legami
di queste molecole devono
essere rotti
Molecole di acqua
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L'anidride solforosa è un composto che
deriva dalla combinazione dell'ossigeno con
lo zolfo

Il solfuro di ferro deriva dalla combinazione
di ferro e zolfo
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Acqua e anidride carbonica si formano per
combustione del metano
Il cloruro di sodio è un composto che
si forma per reazione fra acido
cloridrico e idrossido di sodio
Occorre ricordare che idrossido di sodio e cloruro di sodio sono
composti ionici e le molecole qui rappresentate non corrispondono alla
realtà
Acido cloridrico
Idrossido di sodio
Cloruro di sodio
Acqua
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Una reazione chimica è un processo
mediante il quale sostanze di partenza
rompono i propri legami chimici per
formarne altri originando nuove sostanze
Si definiscono reagenti le sostanze di
partenza della reazione chimica
Si definiscono prodotti le sostanze che si
formano quando la reazione chimica è
avvenuta
Equazioni e leggi chimiche
Fe
S
FeS
Un atomo di ferro reagisce con un atomo di zolfo per
formare una molecola di solfuro di ferro
S
O2
SO2
Un atomo di zolfo reagisce con una molecola di ossigeno
per formare una molecola di anidride solforosa
H2O
H2SO3
Una molecola di anidride solforosa reagisce con una
molecola di acqua per formare una molecola di acido
solforoso
Tutte queste reazioni possono essere rappresentate con le
equazioni chimiche
Un'equazione chimica descrive una reazione ponendo
in genere i reagenti con la loro formula molecolare a
sinistra e i prodotti a destra con al centro una freccia
che rappresenta il verso che segue la reazione
In tutte queste equazioni chimiche si può notare come il
numero degli atomi presenti a sinistra sia esattamente
uguale al numero degli atomi presenti a destra
 Leggi
della conservazione
della massa o legge di
Lavoisier
 Legge delle proporzioni
definite o legge di Proust
 Legge delle proporzioni
multiple o legge di Dalton
Legge della conservazione della
massa
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In una reazione chimica i reagenti mantengono inalterati
massa e numero
Questo è alla base della legge
fondamentale della chimica o legge di
Lavoisier
In una qualsiasi reazione chimica la
massa complessiva delle sostanze
reagenti è uguale alla massa
complessivadei prodotti della reazione
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In una qualsiasi reazione chimica il
numero complessivo degli atomi delle
sostanze reagenti è uguale al numero
complessivo di atomi dei prodotti
della reazione
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
Nei reagenti abbiamo: CH4 (metano) 1 atomo di carbonio
4 atomi idrogeno 2O2 4 atomi di ossigeno
Nei prodotti abbiamo CO2 (anidrite carbonica) 1 atomo
carbonio 2 atomi di ossigeno 2H2O 4 atomi idrogeno 2
atomi ossigeno
Una reazione di questo genere si dice bilanciata
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Consideriamo la seguente reazione
Fe + O2
Fe2O3
Osserviamo che essa non ubbidisce alla legge di Lavoisier;
reagenti e prodotti non hanno lo stesso numero di atomi
Si dice che la reazione non è bilanciata
Posso prendere 2 Fe ma per avere 3 O dovrei prendere
1,5 O2 e ciò non è possibile
Debbo necessariamente raddoppiare il tutto e avere:
4Fe + 3O2
2Fe2O3
Ematite St Christophe-en-Oisans,
 A questo punto la legge di Lavoisier
Bourg d'Oisans, Isère, Rhône-Alpes, France
l'equazione bilanciata
è rispettata e
Legge delle proporzioni definite
In una qualsiasi reazione chimica i
pesi delle sostande reagenti sono in
Corindone var Zaffiro Laach lake volcanic complex
trapporto costante
Al2O3 Corindone var Rubino
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, Eifel Mts, Rhineland-Palatinate, Germany
Kabol
Province, Afghanistan
 (Kabul)
Consideriamo
la seguente
4 Al + 3O2
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reazione:
Al2O3
Dalla tavola vediamo che il peso atomico di Al è 27 e O 16
perciò:
4 x 27g = 108 g Al; 3 x 16 x 2=96 g
Da cui si ha che 108g Al reagiscono con 96g di O per
formare 204 g di Al2O3
Se uso 120 g di Al me ne avanzano 12 g
Legge delle proporzioni multiple
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Nel 1808 l’inglese John Dalton formula la
legge delle proporzioni multiple
Quando due elementi si combinano fra
loro secondo diversi rapporti di massa, le
diverse quantità di uno che si combinano
con la medesima quantità dell’altro hanno
tra loro rapporti rappresentabili con
numeri interi, generalmente piccoli

Un esempio è dato dalla reazione fra
carbonio e ossigeno (combustione) che
permette di ottenere due molecole dalle
proprietà profondamente differenti, uno
tossico e l’altro no.
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1g C + 1,33g O → 2,33g CO (monossido di carbonio)
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1g C + 2,66g O → 3,66g CO2 (biossido di carbonio)

L’ossigeno utilizzato per le due reazioni ha
il seguente rapporto 1,33g : 2,66g = 1 : 2,
ovvero numeri piccoli ed interi.