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Il Bilanciamento delle Equazioni Chimiche

aA bB cC+dD

+ =

reagenti prodotti Coefficienti stechiometrici

BILANCIO DI

Si risale ai coefficienti stechiometrici che garantiscono il

MASSA valutando attentamente la formula dei composti coinvolti, cioè il

numero di atomi di ogni specie chimica coinvolta. BILANCIO DI

Oltre al bilancio di massa, però, va eseguito anche il

massa

CARICA

In un ’ equazione chimica bilanciata la somma delle cariche dei reagenti

deve essere uguale alla somma delle cariche dei prodotti. Ossido di

→ magnesio

magnesio + ossigeno ossido di magnesio Ossigeno

→ Magnesio Magnesio

2 2

Mg + O MgO

s g s

( ) 2( ) ( )

2 atomi di magnesio + 1 molecola di ossigeno = 2 ossido di magnesio

unit

à formula di

2N + 1N = 2N

atomi di magnesio molecole di ossigeno unit à formula di ossido di magnesio

23

Se prendiamo N = 6,022 10 particelle

× ( cio

è un Numero di Avogadro di

allora prendiamo una massa in grammi numericamente

particelle )

uguale al valore della massa atomica (o alla massa molecolare o alla

massa formula se è un composto ionico) cioè una quantità

corrispondente alla Massa Molare. ≡

N particelle ( atomi , molecole

, etc.) 1 mole

2Mg + O 2MgO

s g s

( ) 2( ) ( )

2N di magnesio + 1N di ossigeno = 2N di ossido di magnesio

atomi molecole unit

à formula

2 moli di magnesio + 1 mole di ossigeno = 2 moli di di ossido di magnesio

48,610 g 31,998 g ] =

[ 2 24,305g = di Mg] + 1 x [2 15,999g = di O

× × 2

80,608 g

2 ( 24,305+15,999) = di MgO

×

Queste quantit

à possono essere

pesate

! 48,610g 31,998g 80,608g

I coefficienti di un’equazione chimica bilanciata hanno due livelli di

interpretazione.

microscopico

,

A livello danno la relazione numerica fra le specie che

si consumano e quelle che si producono.

macroscopico

A livello , indicano i rapporti molari fra sostanze

consumate e/o prodotte nella reazione chimica.

Ogni equazione bilanciata definisce il rapporto tra le

masse e il numero delle particelle.

La massa totale dei reagenti è uguale alla massa totale

dei prodotti (Legge di Conservazione della Massa).

BILANCIAMENTO DI UN ’

EQUAZIONE CHIMICA

„ Un

’ equazione chimica bilanciata ha lo stesso numero e tipo

di atomi nei reagenti e nei prodotti

„ Bilanciare un ’ equazione significa eguagliare il numero di

atomi di ogni elemento presente nelle specie reagenti con

quello presente nei prodotti introducendo i coefficienti

stechiometrici davanti alle formule chimiche

„ I pedici nelle varie formule devono essere lasciati invariati

perch é essi indicano la composizione definita dei prodotti e

dei reagenti

„ Si inizia con il bilanciare gli atomi (generalmente partendo da

≠ da H e O) che sono presenti in un solo reagente

elementi

e/o in un solo prodotto, quindi si bilanciano gli altri atomi.

ƒ

Si può trovare il numero totale di atomi presenti per ciascun

elemento moltiplicando il coefficiente stechiometrico della

specie chimica in cui l ’ atomo si trova per il valore sottoscritto

(pedice) di quell ’ atomo nella formula della stessa specie

2AlBr 2 atomi di Al

Esempio: 3 e (2 × 3) = 6 atomi di Br

+ O H O

H non bilanciata

2(g) 2(g) (l)

2

1 mol 1 mol 1 mol

(2,0158g) (31,998 g) (18,015g)

+ O

H 2 H O non bilanciata

2(g) 2(g) (l)

2

+ O

2 H 2 H O bilanciata

2(g) 2(g) (l)

2

(4.0316 g) (31,998 g) (36,030g)

2 mol 1 mol 2 mol

H (g) + O (g) H O (l) cambia il significato!

2 2

2 2

N H NH

+

2 2(g) 3(g)

(g)

Per conoscere il numero più piccolo di atomi di idrogeno

che si può avere come reagenti e come prodotti si

calcola il minimo comune multiplo tra 2 e 3 = 6.

Per avere 6H a destra e 6H a sinistra:

3 davanti a H

6:2=3 introduciamo il coefficiente 2

2 davanti a NH

6.3=2 introduciamo 3

N (g) + 3

H (g) 2 NH (g)

2 2 3

Poi si contano gli atomi di ciascuna specie nei

reagenti e nei prodotti

Reagenti: 2N 6H

Prodotti: 2N 6H

La reazione è bilanciata per massa e carica

Ca(NO ) + Na PO Ca (PO ) + NaNO

3 2 (aq) 3 4 (aq) 3 4 2 (s) 3 (aq)

3Ca(NO ) + Na PO Ca (PO ) + NaNO

3 2 (aq) 3 4 (aq) 3 4 2 (s) 3 (aq)

3Ca(NO ) + Na PO Ca (PO ) + 6NaNO

3 2 (aq) 3 4 (aq) 3 4 2 (s) 3 (aq)

3Ca(NO ) + 2Na PO Ca (PO ) + 6NaNO

3 2 (aq) 3 4 (aq) 3 4 2 (s) 3 (aq)

rapporti tra le moli

L’equazione chimica bilanciata mostra anche i

dei reagenti e dei prodotti

Riassumendo ………

In una equazione chimica bilanciata il numero di atomi di OGNI

SINGOLO ELEMENTO nei reagenti è uguale a quello nei prodotti

e la carica totale dei reagenti è uguale a quella dei prodotti.

Non ci sono variazioni di massa durante una reazione chimica

perch é gli atomi non cambiano la loro massa.

Il numero di molecole (o di unit

à formula) totale presenti sia

come reagenti che come prodotti non è necessariamente

uguale.

Anche il numero di moli di reagenti e di prodotti non è

necessariamente uguale.

Quindi

..

GLI ATOMI E LE MASSE SI CONSERVANO,

NO

LE MOLECOLE E LE MOLI .

In soluzione acquosa, risulta conveniente discutere le reazioni

dei composti che si ionizzano (dissociano) in termini ionici.

+ +

Gli acidi in soluzioni acquose si ionizzano in ioni H (H O ) e specie cariche

3

negativamente (anioni monoatomici o ossoanioni, o ossoanioni idrogenati).

-

Gli idrossidi sono composti basici. Si ionizzano in OH e specie cariche

positivamente. Gli idrossidi degli elementi del primo gruppo e del II gruppo si

ionizzano completamente. Gli altri restano sotto forma molecolare.

idruri dei metalli alcalino e alcalino terrosi si dissociano completamente.

Gli

Tutti i sali solubili si dissociano in ioni; alcuni sali poco solubili possono

rimanere indissociati.

Tutti gli altri composti restano in soluzione in forma molecolare

Reazione in forma ionica

reazione ionica

Una è un’equazione che rappresenta le specie di ciascun

composto presenti in soluzione acquosa. Quindi, i composti dissociati/ionizzati

sono riportati come ioni mentre i composti indissociati sono riportati in forma

molecolare

reazione ionica

Un netta è un’equazione ionica in cui non compaiono le

a

specie che non partecipano alla reazione (che non cambiano). Queste specie

ioni spettatori

(ioni) vengono dette

AgNO + KCl KNO + AgCl

3 (aq) (aq) 3 (aq) (s)

I tre sali solubili vanno scritti in forma ionica:

+ 3- + - + 3-

Ag + NO + K + Cl K + NO + AgCl

(aq) (aq) (aq) (aq) (aq) (aq) (s)

Lo ione potassio e lo ione nitrato non subiscono nessuna trasformazione;

ioni spettatori

sono

Regole per stabilire quali sostanze vanno scritte in forma dissociata

(ionica) e quali in forma indissociata (molecolare)

1. Tutti i composti solubili che si dissociano/ionizzano in soluzione

acquosa [Sali solubili, acidi forti (HCl), basi forti (NaOH, NaH)], vanno

scritti in forma ionica.

2. Acidi deboli (HCN, CH COOH, H S, H CO ..) e basi (NH ) deboli vanno

3 2 2 3 3

scritti in forma molecolare.

3. Tutte le sostanze insolubili (solidi, liquidi e gas), sia ioniche che

covalenti, vanno scritte come molecole o unità formula come tali (non in

forma ionica)

4. Tutte le sostanze covalenti vanno scritte in forma molecolare.

5. Se nell’equazione compare l’acqua (il solvente) va scritto in forma

molecolare. Mg + 2HCl MgCl + H

(s) (aq) 2 (aq) 2 (g)

Sia HCl che MgCl sono presenti in soluzione acquosa

2

sotto forma di ioni 2+ -

MgCl = Mg + 2Cl

2 (aq) (aq)

-

+ + Cl

HCl = H (aq) (aq)

+ - 2+ -

Mg + 2H + 2Cl Mg + 2Cl + H

(aq) (aq) (aq) (aq)

(s) 2 (g)

+ 2+

Mg + 2H Mg + H La reazione è bilanciata per massa e carica

(g)

(s) (aq) (aq) 2


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35

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+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in farmacia
SSD:
Università: Cagliari - Unica
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher nunziagranieri di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Cagliari - Unica o del prof Casula Francesca.

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