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

Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
Riga 84:
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>
N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub> '''↔''' 2NH<sub>3</sub>[[File:Reagente limitante.svg|miniatura|495x495px|Esempio di reazione con reagente limitante (o in eccesso). Formazione del solfuro di ferro.]]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
 
N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub> '''↔''' 2NH<sub>3</sub>[[File:Reagente limitante.svg|miniatura|495x495px|Esempio di reazione con reagente limitante (o in eccesso). Formazione del solfuro di ferro.]]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!
 
== I calcoli stechiometrici, la resa, il reagente limitante e in eccesso ==
[[File:Reagente limitante.svg|miniatura|495x495px|Esempio di reazione con reagente limitante (o in eccesso). Formazione del solfuro di ferro.]]La stechiometria è quella branca della chimica che si occupa dei '''rapporti quantitativi tra le sostanze in''' gioco in una reazione. Grazie ai calcoli stechiometrici, a partire da una data quantità di una certa sostanza, si riescono a calcolare le quantità di tutti gli altri reagenti e prodotti. A tal fine si applicano anche le leggi ponderali (illustrate nel capitolo 4), il concetto di mole e volume molare.
 
In un esercizio con calcoli stechiometrici ci dovrà essere (o dovrà essere individuata) una reazione chimica, e dovranno essere indicati (o richiesti) '''masse''', '''moli''', '''volumi''', '''n° di particelle''' di una o più sostanze in gioco. Il più delle volte si ha a che fare con le masse.
Line 95 ⟶ 97:
'''Facciamo un esempio''' e vediamo come si procede per risolvere questo tipo di esercizi.
 
'''Problema''': data la reazione tra '''idrogeno''' e '''ossigeno''' per la formazione di '''acqua''', calcolare la massa di acqua che si forma a partire da 25g di idrogeno. Calcolare inoltre il volume e il n° di moli di ossigeno utilizzato e il numero di particelle (molecole) di acqua ottenute. Il problema può sembrare complesso, ma si suggerisce di seguire il seguente procedimento.
 
# '''Individuare e bilanciare la reazione chimica''' (se non esplicitamente indicata). In questo caso: '''2H<sub>2 (g)</sub> + O<sub>2 (g)</sub> → 2H<sub>2</sub>O <sub>(l)</sub>''' (a seconda della temperatura l'acqua che si ottiene potrebbe essere anche gassosa).
# '''Costruire una tabella moli-masse-volumi-n°particelle''' relativamente alla reazione bilanciata (volume in condizioni standard -STP- 0°C e 1atm). Si considera che ogni mole di sostanza contiene un numero di particelle pari al numero di Avogadro '''N<sub>A</sub>=6.022*10<sup>23</sup>''' e, se gassosa, occupa un volume ('''volume molare''') pari a '''22.4L/mol.''' Questa tabella presenta tutte le possibili grandezze che possono essere richieste in un esercizio di stechiometria. Tutte queste grandezze sono in proporzione e ilqualsiasi richiesta potrà essere soddisfatta con 1 fatto(una!) proporzione.
# '''Considerare una richiesta''' alla volta dell'esercizio e, usando i valori in tabella, '''impostare e risolvere la relativa proporzione'''.
#* ("''calcolare la massa di acqua che si forma a partire da 25g di idrogeno''"). Se con 4g di idrogeno ottengo 36g di acqua allora con 25g ne otterrò x, ovverosia: 4g : 36g = 25g : x. Soluzione x= (36g*25g)/4= 225g. '''Ottengo 225 g di acqua'''.
#* ("''Calcolare inoltre il volume di ossigeno utilizzato''"). Se 4g di idrogeno hanno bisogno di 22.4L di ossigeno, allora 25g di idrogeno ne userà x di ossigeno. 4g : 22.4L = 25g : xL. Soluzione: x=(22.4L*25g)/4g = 140L. '''Servono 140 L di ossigeno'''.
#* ("''Calcolare inoltre il n° di moli di ossigeno utilizzato''"). Se 4g di idrogeno hanno bisogno di 1 mol di ossigeno, allora 25g di idrogeno ne userà x di ossigeno. 4g : 1 mol = 25g : xL. Soluzione: x=(1 mol*25g)/4g = 140L. '''Servono 6.25 mol di ossigeno'''.
#* ("''...e il numero di particelle di acqua ottenute''"). Se con 4g di idrogeno ottengo 2N<sub>A</sub> molecole di acqua allora con 25g ne otterrò x. 4g : 2N<sub>A</sub> = 25g : x. Risolvo: x= (25g*2N<sub>A</sub>)/4g = 12.5N<sub>A</sub> molecole d'acqua (12.5*6.022*10<sup>23</sup>). '''Ottengo 7.3*10<sup>24</sup> molecole d'acqua'''.
 
{| class="wikitable"
Line 126 ⟶ 133:
|2N<sub>A</sub>
|}
 
Questa tabella presenta tutte le possibili grandezze che possono essere richieste in un esercizio di stechiometria. Tutte queste grandezze sono in proporzione e qualsiasi richiesta potrà essere soddisfatta con 1 (una!) proporzione{{Clear}}
#
{{Clear}}
 
== La classificazione delle reazioni chimiche ==