bilanciamenti di reazioni

REAZIONI CHIMICHE E NOMENCLATURA
Una reazione chimica è un processo in cui le sostanze reagenti si combinano secondo particolari rapporti
numerici esprimibili in moli e in grammi per formare nuove sostanze dette prodotti di reazione.
In generale accade che:
Una reazione si manifesta con sintomi caratteristici quali:
a) La comparsa di una sostanza solida che si deposita sul fondo del recipiente di reazione
(precipitazione)
b) Lo sviluppo di bollicine che si liberano dall’ambiente di reazione (sviluppo gas)
c) Un aumento di temperatura nel caso il processo sviluppi calore (la reazione si dice in tal caso
esotermica) oppure una diminuzione di temperatura nel caso la reazione per avvenire richieda
all’ambiente circostante calore (la reazione è in tal caso endotermica)
d) Una variazione di colore
Il Bilanciamento di una reazione chimica
Bilanciare una reazione chimica comporta, a livello macroscopico, il rispetto della legge di Lavoisier per cui
la massa finale deve essere uguale a quella iniziale se il sitema è chiuso. La legge sperimentale è confermata
a livello microscopico (ricorda la teoria atomica d Dalton) in quanto durante le quotidiane trasformazioni
della materia gli atomi rimangono inalterati prima e dopo la reazione (se trascuriamo la perdita o l’acquisto
di eventuali elettroni).
Una volta scritte correttamente le formule chimiche di reagenti e prodotti si tratta di far tornare i conti in
termini atomici per cui a sinistra e a destra della freccia di reazione devono essere presenti lo stesso numero
di atomi (o moli) per ciascuno degli elementi presenti.
Va ricordato che gli stati fisici delle sostanze si indicano dopo la rispettiva formula chimica e tra parentesi:
Facciamo qualche esempio:
a)
Nella reazione di sintesi dell’acqua si ha che:
Si tratta ora di scrivere correttamente le formule chimiche di reagenti e prodotti nonché i loro stati fisici:
La lettura microscopica della reazione vede 1 molecola di idrogeno reagire con 1 molecola di ossigeno per
dare 1 molecola di acqua. E’ evidente che i conti non tornano dal momento che il numero di atomi di
ossigeno è 2 a sinistra e 1 a destra della freccia di reazione:
Proviamo allora a raddoppiare il numero di molecole di acqua finali:
Se ora torna il numero di atomi iniziale e finale di ossigeno, non torna invece il numero iniziale e finale di
atomi di idrogeno… ma andiamo avanti e proviamo a prendere 2 molecole di idrogeno …
La reazione è stata bilanciata correttamente. Si tratta in definitiva di provare, sbagliare e riprovare fino a
quando i numeri posti prima delle formule, detti coefficienti stechiometrici, non soddisfano le condizioni di
bilanciamento.
b)
Consideriamo la reazione seguente in cui:
Cominciamo con lo scrivere correttamente le formule chimiche di reagenti e prodotti:
Osserviamo subito che gli atomi di alluminio(in grigio) prima e dopo non coincidono: potremmo allora
considerare2 unità formula di idrossido di alluminio…
Nemmeno i gruppi
rispettano le condizioni di bilanciamento per cui è bene prendere tre molecole di
acido solforico e la reazione diventa:
Terminiamo il bilanciamento contando il numero di atomi di idrogeno a sinistra (ormai definitivo), che
risulta pari a 12, per cui sono necessarie a destra 6 molecole di acqua.
La reazione è bilanciata.
Esercizi: bilancia le seguenti reazioni:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
Soluzioni: 1) 2,5,2 2) 2,1,2 3) 2,1,2 4) 1,1,1 5) 2,3,2 6) 2,1,1,1 7) 1,3,1,3 8) 1,1,1,2 9) 2,1,2 10) 2,2,2,1