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Per leggere questo manuale è necessaria una buona compressione della terminologia chimica, che verrà spiegata sinteticamente in questa pagina. Per approfondire i concetti qui esposti solo come richiamo,
==Formule chimiche e nome dei composti==
==Equazioni chimiche==
Un'equazione chimica è un'espressione che descrive una reazione chimica. A sinistra vengono riportati i '''reagenti''' (i composti di partenza) e a destra i '''prodotti''' della reazione, scrivendo solo la loro [[w:Formula molecolare|formula molecolare]] ed i loro [[w:Coefficiente stechiometrico|coefficienti stechiometrici]] ovvero i loro rapporti di combinazione (in moli).
C + O<sub>2</sub> → CO<sub>2</sub>
Oltre a questi termini basilari possono esserne aggiunti degli altri, come lo [[w:Stato della materia|stato fisico]] dei reagenti, la temperatura ed il tempo di reazione, [[w:Catalizzatore|catalizzatori]] vari ecc. Qui sono riportati vari esempi:
(1) Pb(NO<sub>3</sub>)<sub>2 (aq)</sub> + 2 NaCl → PbCl<sub>2</sub>↓ + NaNO<sub>3</sub>
(2) CaCO<sub>3 (s)</sub> + H<sub>2</sub>SO<sub>4 (l)</sub> → CaSO<sub>4</sub>↓ + H<sub>2</sub>O<sub>(l)</sub> + CO<sub>2</sub>↑
(3) K<sub>4</sub>Fe(CN)<sub>6</sub> + 2 KOH<sub>(aq)</sub> <math> \xrightarrow{100 ^\circ\!C} </math> 6 KCN<sub>(aq)</sub> + Fe(OH)<sub>2</sub>↓
(4) 2 SO<sub>2 (g)</sub> + O<sub>2 (g)</sub> <math> \xrightarrow{V_2O_5\ 450 ^\circ\!C} </math> 2 SO<sub>3 (g)</sub>
Oltre ai reagenti ed ai loro coefficienti stechiometrici nelle equazioni chimiche sopra elencate sono presenti dei simboli aggiuntivi. '''(aq)''' è uno dei più comuni e significa che i due reagenti sono sciolti in acqua. '''(s)''', '''(l)''' e '''(g)''' indicano lo stato del reagente (solido, liquido o gassoso). Anche le frecce '''↑''' e '''↓''' rappresentano, rispettivamente, lo stato solido e quello aeriforme del composto. La differenza è che le frecce sottolineano il fatto che dai reagenti si ottiene un prodotto in una fase diversa da quelle precedenti. Per esempio, nella prima reazione si mischiano una soluzione di [[w:Nitrato piomboso|nitrato piomboso]] con una di [[w:Cloruro di sodio|cloruro di sodio]]. La reazione produce [[:Cloruro piomboso|cloruro piomboso]], che precipita perché insolubile in acqua, e [[w:Nitrato di sodio|nitrato di sodio]], che invece rimane in soluzione. In quel caso i due reagenti erano solidi disciolti in acqua, mentre nel secondo caso uno dei prodotti solidi esce dalla soluzione, e la freccia evidenzia questo fatto. Nella quarta reazione invece sia i reagenti che i prodotti sono gassosi, ed il loro stato è indicato al pedice. Non avvenendo cambiamenti di stato non c'è stato bisogno di usare le frecce (le frecce vanno usate solo quando c'è un cambiamento di stato nei prodotti). I simboli di stato sono facoltativi.<br />
Nelle ultime due reazioni notiamo anche che sulla freccia che indica l'esito della reazione sono riportati i valori della temperatura a cui condurre la reazione e la formula di un composto chimico, il catalizzatore usato per favorire tale reazione (esso infatti non è scritto fra i reagenti perché non si trasforma durante la reazione chimica, ma abbassa semplicemente la temperatura a cui dev'essere condotta, favorendola). Essi sono altre indicazioni facoltative da aggiungere all'equazione.<br />
In alcune reazioni chimiche vengono riportati gli [[w:Ione|ioni]] che reagiscono. Da questo talvolta l'equazione di reazione viene anche chiamata '''equazione ionica'''.<br />
Vediamo ora quando viene usata l'equazione ionica:<br />
Si immagini di mischiare due soluzioni, una di [[w:Nitrato di argento|nitrato di argento]] ed una di [[w:Solfato di magnesio|solfato di magnesio]]. I due sali, sciogliendosi, si [[w:Dissociazione (chimica)|dissociano]] nei loro ioni costituenti, e mischiando le due soluzioni avviene la seguente reazione:
2 Ag<sup>+</sup><sub>(aq)</sub> + 2 NO<sub>3</sub><sup>-</sup><sub>(aq)</sub> + Mg<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub> + SO<sub>4</sub><sup>2-</sup><sub>(aq)</sub> → Ag<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>↓ + 2 NO<sub>3</sub><sup>-</sup><sub>(aq)</sub> + Mg<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub>
Possiamo notare che si forma un precipitato di [[w:Solfato di argento|solfato di argento]], mentre gli ioni del [[w:Nitrato di magnesio|nitrato di magnesio]] che si forma come secondo prodotto rimangono in soluzione. <br />
In realtà, alla fine non è necessario scrivere tutti gli ioni presenti in soluzione: quelli che reagiscono sono Ag<sup>+</sup> e SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>, perché si legano fra di loro per dare il precipitato di solfato di argento, mentre NO<sub>3</sub><sup>-</sup> ed Mg<sup>2+</sup> non vengono minimamente toccati dalla reazione (si dicono '''ioni spettatori''', cioè che sono in soluzione ma non si trasformano). Se in soluzione ci fosse stato un altro solfato, come [[w:Solfato di sodio|Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]] ed un altro composto solubile dell'argento, tipo [[w:Acetato di argento|AgC<sub>2</sub>H<sub>3</sub>O<sub>2</sub>]], non sarebbe cambiato nulla, perché lo [[w:Catione|ione positivo]] che reagisce è Ag<sup>+</sup> e [[w:Anione|quello negativo]] con cui si lega è SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>.<br />
Questo vuol dire che per generalizzare alcune reazioni è sufficiente scrivere la formula riportando solo gli ioni che reagiscono in soluzione, senza curarsi della parte avente carica opposta cui sono legati. Nelle reazioni ioniche va riportato lo [[w:Stato di ossidazione|stato di ossidazione]] degli ioni dissociati. Si noti anche che quando questi escono dalla soluzione, e quindi si legano, non sono più dissociati, dunque anche se mantengono la propria carica elettrica, negativa o positiva, non c'è più bisogno di riportarne lo stato di ossidazione.
Esempio:
2 Cr(OH)<sub>3</sub> + 3 ClO<sup>-</sup> + 4 OH<sup>-</sup> → 2 CrO<sub>4</sub><sup>2-</sup> + 3 Cl<sup>-</sup> + 5 H<sub>2</sub>O
Nella reazione sopra riportata, 2 moli di idrossido di cromo vengono trattate con 3 di ipoclorito (non importa che sia KClO, NaClO, Ca(ClO)<sub>2</sub> ecc.) e con 4 di un idrossido solubile (non importa che sia NaOH, KOH, TlOH ecc.) per dare 2 moli di cromato, 3 moli di cloruro e 5 moli di acqua. Si ricorda che i composti non dissociati sono insolubili, o semplicemente non sono ionici e quindi non si dissociano anche se si sciolgono.
C'è in fine un ultimo parametro da descrivere: la freccia. Essa può andare in un verso o in entrambi, a seconda se la reazione è reversibile o meno. Per esempio: è noto che l'acqua, in presenza di ossigeno, ossida il ferro per dare [[w:Ossido di ferro|ossidi di ferro]] e [[w:Idrogeno|idrogeno]],<ref>Le reazioni riportate sono semplificate, in realtà l'ossigeno svolge un'azione fondamentale nel far procedere queste due reazioni, che si riporta semplicemente in questo modo per motivi "didattici". Si legga la voce [[w:Ruggine|Ruggine]] su Wikipedia.</ref> una delle prime reazioni che avvengono quando il ferro arrugginisce è la seguente:
Fe + H<sub>2</sub>O <math> \longrightarrow </math> FeO + H<sub>2</sub>
Come indicato dalla freccia, il ferro metallico e l'acqua sono i reagenti, e l'ossido ferroso e l'idrogeno elementare sono i prodotti di reazione. Tuttavia questa reazione, variando le condizioni di temperatura e pressione, può facilmente tornare indietro:
FeO + H<sub>2</sub> <math> \longrightarrow </math> Fe + H<sub>2</sub>O
Si può dire dunque che essa è '''reversibile''': riscaldando dell'ossido di ferro in atmosfera di idrogeno si permetterebbe a quest'ultimo di legarsi all'ossigeno generando di nuovo acqua e ferro. L'acqua quindi evapora, separandosi dal ferro, che non può più essere ossidato da essa, però rimettendo il ferro a contatto con l'acqua avviene la reazione contraria: l'acqua, urtando il ferro, ne cattura due elettroni, che riducono l'idrogeno (che esce dalla soluzione) mentre l'ossigeno rimane legato al ferro. <br />
Se poi venissero chiusi insieme un pezzo di ferro, un po' d'acqua e dell'idrogeno in una cisterna alla giusta temperatura, queste reazioni andrebbero avanti e tornerebbero indietro in maniera costante, si raggiungerebbe così un equilibrio, che indichiamo con le doppie frecce:
Fe + H<sub>2</sub>O <math> \leftrightarrows </math> FeO + H<sub>2</sub>
==Note==
<references/>
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