Chimica per il liceo/Le leggi ponderali delle reazioni chimiche: differenze tra le versioni

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= Il bilanciamento delle reazioni chimiche =
Il bilanciamento di una reazione chimica consiste nel mettere davanti alle formule di reagenti e prodotti un opportuno coefficiente, un numero in genere intero, che chiameremo '''coefficiente stechiometrico'''. Il bilanciamento delle reazione è una delle operazioni più importanti della chimica, ed è una diretta conseguenza della '''legge di Lavoisier: in una reazione chimica, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti'''. In qualsiasi reazione chimica il numero degli atomi deve rimanere invariato. nessun atomo può sparire oppure generarsi dal vuoto,  quindi per ciascun elemento, il numero di atomi presenti tra i reagenti deve necessariamente essere uguale a quello presente tra i prodotti. i  '''coefficienti stechiometrici''', vanno scritti esclusivamente '''davanti alle formule''', i pedici non possono modificarsi.
 
*il bilanciamento di una reazione non può essere condotto modificando i pedici delle formule, cioè i numeri scritti in basso dopo il simbolo dell’elemento,
* se davanti alla formula di una molecola non compare alcun coefficiente stechiometrico, questo vale 1; se, invece, il coefficiente è 2, oppure 3 (o superiore) si deve considerare un numero di molecole doppio, triplo ..., e ciò porta a raddoppiare, triplicare, e così via di seguito, il numero di tutti i tipi di atomo di cui la molecola è formata. Per esempio, la scrittura 4 NO<sub>2</sub> indica 4 molecole di diossido di azoto, ciascuna delle quali contiene 1 atomo di azoto e 2 di ossigeno; in totale, pertanto, si avranno 4´1 = 4 atomi Ne 4´2 = 8 atomi O;
* i coefficienti stechiometrici vanno introdotti in successione sino a che il numero di atomi di ciascuna specie non coincide da una parte e dall’altra della freccia.
 
==== Esempio 1 ====
Bilanciare la seguente reazione: Ca + O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' CaO
 
Se il Calcio reagisce con l’ossigeno si forma l’ossido di Calcio CaO, la reazione sopra indica proprio questo. Le reazioni si indicano con una freccia poiché i reagenti si trasformano in prodotti, scrivere il simbolo uguale non è corretto.
 
Guardando la reazione ci rendiamo immediatamente conto che a sinistra il simbolo O<sub>2</sub> mi indica che sono presenti due atomi di ossigeno, mentre a destra il simbolo CaO indica che nell’ossido di Ca è presente un solo atomo di ossigeno. quando si bilanciano queste reazioni si bilancia sempre l’ossigeno aggiungendo i coefficienti stechiometrici davanti al composto.
 
Per bilanciare l’ossigeno devo moltiplicare CaO per due
 
Ca + O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' 2 CaO
 
così facendo mi rendo conto di aver sbilanciato il Ca, infatti ora a destra gli atomi di Ca sono due e a sinistra è solo uno. Per  bilanciare il Ca basterà moltiplicare a sinistra il Ca per due
 
2 Ca +O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' 2 CaO
 
Guardando la reazione ci rendiamo immediatamente conto che a sinistra il simbolo O2 mi indica che sono presenti due atomi di ossigeno, mentre a destra il simbolo Na2O indica che nell’ossido di Na è presente un solo atomo di ossigeno. quando si bilanciano queste reazioni si bilancia sempre l’ossigeno aggiungendo i coefficienti stechiometrici davanti al composto.
 
Per bilanciare l’ossigeno devo moltiplicare CaO per due
 
Na +O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' 2 Na<sub>2</sub>O
 
così facendo mi rendo conto di aver sbilanciato il Na, infatti ora a destra gli atomi di Na sono quattro e a sinistra è solo uno. Per  bilanciare il Ca basterà moltiplicare a sinistra il Ca per due
 
4 Na +O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' 2 Na<sub>2</sub>O
 
==== Esempio 3 ====
Bilanciare la seguente reazione: Al + O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
 
Guardando la reazione ci rendiamo immediatamente conto che a sinistra il simbolo O<sub>2</sub> mi indica che sono presenti due atomi di ossigeno, mentre a destra il simbolo Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>indica che nell’ossido di Alluminio sono presenti tre atomi di ossigeno.
 
Per bilanciare l’ossigeno bisogna moltiplicare Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> per due in modo tale da avere sei atomi di ossigeno a destra . così facendo a sinistra basterà moltiplicare per tre O<sub>2</sub> in modo tale da avere sei
 
Al +3 O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' 2 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
 
infine si bilancia l’alluminio, infatti ora a destra gli atomi di Al sono quattro e a sinistra è solo uno. Per  bilanciare il Ca basterà moltiplicare a sinistra il Ca per due
 
4 Al + 3 O<sub>2</sub> '''<big>→</big>''' 2 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
 
==== Esempio 4 ====
Bilanciare la seguente reazione: N<sub>2</sub> + H<sub>2</sub> ↔ NH<sub>3</sub>
 
La reazione di sintesi dell’ammoniaca NH<sub>3</sub>, reazione fondamentale in campo industriale.
 
La reazione si bilancia sempre allo stesso modo, cioè mancando l’ossigeno si bilancia l’elemento con il numero dispari maggiore cioè H. Gli atomi di H a destra sono 3 mentre a sinistra sono due, quindi procediamo come nell’esempio precedente moltiplicare NH<sub>3</sub> per due in modo tale da avere sei atomi di idrogeno a destra . così facendo a sinistra basterà moltiplicare per tre H<sub>2</sub> in modo tale da avere sei
 
N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub> '''↔''' 2NH<sub>3</sub>
 
infine si bilancia l’azoto N<sub>2</sub> in questo caso risultano essere due a destra e due a sinistra quindi sono perfettamente bilancia
 
La doppia freccia non è un errore ma indica che la reazione è una reazione di equilibrio: a tempo debito!
 
== Attività e materiali ==