Guida completa alle reazioni chimiche: tipi, equazioni e bilanciamento

Une reazione chimica è un processo in cui una o più sostanze, dette reagenti, si trasformano in una o più sostanze, dette prodotti, le cui proprietà fisiche e chimiche sono differenti da quelle delle sostanze originarie. Spesso si presentano dei segnali visivi quali variazione del colore, formazione di un solido insolubile o di un gas, sviluppo di energia come calore e produzione di una fiamma. Le reazioni chimiche vengono rappresentate mediante le equazioni chimiche, in cui figurano le formule chimiche delle sostanze reagenti e quelle delle sostanze prodotte, ed è necessario che un’equazione chimica sia bilanciata.

Formazione e decomposizione degli ossidi

Gli ossidi: si formano mediante reazioni di sintesi in cui due o più reagenti si combinano per dare un prodotto, e genericamente si scrive A + B  AB. Gli ossidi si ottengono combinando gli elementi con l’ossigeno e vengono detti basici se legati con un metallo o acidi se legati con un non metallo. Essi si possono preparare anche per decomposizione mediante riscaldamento di alcuni Sali, ad esempio carbonati e solfiti, e sono l’opposto delle reazioni di sintesi quindi AB  A + B.

Preparazione degli idrossidi e ossiacidi

Gli idrossidi: possono essere preparati con due metodi:

1. Ossidi di metalli o basici dei gruppi 1 e 2 A trattati con H2O,

2. Metalli dei gruppi 1 e 2 A trattati con H20 che danno idrossido più idrogeno allo stato molecolare.

Gli ossiacidi: si preparano per combinazione degli ossidi dei non metalli o anidridi con acqua. Gli anidridi di alcuni non metalli come il fosforo o il boro possono combinarsi con l’acqua in base a differenti rapporti molecolari e vengono distinti con i prefissi meta, piro e orto.

Metodi di preparazione dei sali

I Sali: si possono preparare con diversi metodi:

1. idrossido + acido,

2. metallo + acido,

3. sale + sale,

4. idrossido + anidride,

5. ossido di un metallo + acido,

6. ossido di un non metallo + anidride,

7. metallo + non metallo

8. per decomposizione.
Reazione di scambio doppio: avviene quando in una soluzione acquosa due composti si scambiano il partner e quando da due reagenti si ottiene un composto insolubile, si forma una molecola stabile come H2O o si sviluppa un gas come CO2. Genericamente è scritta AB + CD  AD + CB. Esse possono essere: Con formazione di un precipitato ovvero tra due Sali solubili in acqua che possono scambiarsi l’anione formando così un composto insolubile e per precipitato si intende il composto solido che si separa dalla soluzione oppure tra un sale solubile in acqua ed un idrossido anch’esso solubile in acqua dove si verifica una reazione di scambio se uno dei prodotti è insolubile; Con formazione di acqua che agisce da forza trainante di una reazione di scambio doppio; o con formazione di un gas ovvero tra una sale ed un acido la reazione di scambio è possibile se uno dei prodotti di reazione è un gas.

Reazioni di scambio semplice o reazioni di spostamento: sono quelle in cui un elemento libero reagisce con un composto per formarne uno nuovo spostando uno degli elementi che era nel composto originario e generalmente avviene in soluzione acquosa. È rappresentate A + BC  AC + B. Queste insieme alle reazioni di combustione, di sintesi e di decomposizione sono reazioni di ossido-riduzione, in cui elettroni si trasferiscono da una sostanza all’altra.

Solubilità e dissociazione ionica

Sebbene molti composti ionici siano solubili in acqua, come il cloruro di sodio, ve ne sono altri che si sciolgono solo in parte o sono insolubili come ad esempio il cloruro di argento. La dissociazione ionica avviene quando da un composto ionico sciolto in acqua si separano gli ioni che lo costituiscono
Le equazioni molecolari: sono dette così perché le formule dei composti sono scritte come se esistessero sotto forma di molecole mentre un’equazione è detta ionica se tutti gli ioni sono liberi tranne i composti insolubili, i gas che gorgogliano nella soluzione, l’acqua e gli ossidi dei metalli, che sono scritti in forma molecolare. Nelle equazioni ioniche gli ioni che rimangono in soluzione senza dar luogo ad alcun precipitato sono chiamati ioni spettatori. L’equazione bilanciata di precipitazione è detta equazione ionica netta perché da tutte le informazioni sulla trasformazione chimica che avviene nella soluzione quando alla reazione partecipano composti ionici. In quest’equazione si ha conservazione sia degli atomi che della carica

Bilanciamento e stechiometria

Equazione chimica bilanciata im essa i coefficienti dinnanzi alle formule dei composti indicano le moli dei reagenti e dei prodotti e lo studio delle reazioni quantitative tra le moli delle sostanze coinvolte nelle reazioni è la stechiometria. Le sostanze reagiscono sempre secondo il rapporto dell’equazione chimica, in questi casi uno dei reagenti si consuma completamente ed è detto reagente limitante perché determina la quantità di prodotto, mentre l’altro è in eccesso e in parte non è combinato. In una reazione la quantità di prodotto che si dovrebbe ottenere è chiamata resa teorica mentre quella effettivamente ottenuta è la resa effettiva, dividendo la resa effettiva per quella teorica e moltiplicando il risultato per cento si ottiene la resa percentuale.