Reazioni chimiche

Reazioni che avvengono in soluzione

Una reazione chimica è rappresentata da un'equazione chimica.

Nel primo membro dell'equazione chimica sono rappresentate le sostanze che entrano in reazione (reagenti).

Nel secondo membro dell'equazione chimica sono rappresentate le sostanze che sono prodotte dalla reazione (prodotti).

Per la legge della conservazione della massa (Antoine Lavoisier 1774) le equazioni chimiche devono essere bilanciate.

Reazioni che non avvengono in soluzione

C(s) + O2(g) → CO2(g)

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)

Coefficienti stechiometrici = definiscono le proporzioni secondo cui i reagenti scompaiono e i prodotti si formano.

Se la trasformazione dei reagenti nei prodotti è totale (100% o quasi), si dice che la reazione è completa o quantitativa.

C4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g)

C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g)

Se la trasformazione dei reagenti nei prodotti

gran parte di composti molecolari sono non elettroliti o elettroliti deboli

H₂COOH(aq) → H⁺(aq) + CH₃COO^-(aq)

Soltanto una parte di molecole si ionizza

C₁₂H₂₂O₁₁(aq) → C₁₂H₂₂O₁₁(aq)

Non elettroliti

CH₃OH(aq)

Reazioni di precipitazione

3AgNO₃(aq) + K₃PO₄(aq) → 3KNO₃(aq) + Ag₃PO₄(s)

Equazioni ioniche nette

3Ag⁺(aq) + 3NO₃^-(aq) + 3K⁺(aq) + PO₄^3-(aq) → 3K⁺(aq) + 3NO₃^-(aq) + Ag₃PO₄(s)

Ag⁺(aq) + PO₄^3-(aq) → Ag₃PO₄(s)

Equazione ionica netta

Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Reazioni acido-base

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O

H⁺(aq) + Cl^-(aq) + Na⁺(aq) + OH^-(aq) → Na⁺(aq) + Cl^-(aq) + H₂O

Equazione ionica netta

Sono anche dette reazioni di neutralizzazione

Reazioni che sviluppano gas

CaCO₃(s) + 2H⁺(aq) → Ca²⁺(aq) + HCO₃^-(instabile) → CO₂(g) + H₂O

Reazioni di Ossido-Riduzione (redox)

Fe → Fe³⁺ + 3e^-

Si riduce (Ossidante)

Al → Al³⁺ + 3e^-

Si ossida

(Riducente)Le reazioni di combustione sono reazioni redox

Cr +3 Cr+6

Cr +2 Cr+6

Il permanganato di potassio.

Dal volume: Whitten “Chimica Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

Bilanciamento delle reazioni redox

Metodo delle semireazioni (ionico - elettronico)

+7 -1 +2 0

KMnO (aq) + HCl(aq) MnCl (aq) + Cl (g) + KCl + H O4 2 2 2

--MnO (aq) + Cl (aq) + H O Mn (aq) + Cl (g) + H O

+ 2+4 3 2 2

Semireazione di riduzione

+ - + 5e + 12H O2+

+ 8H OMnO Mn 234

Semireazione di ossidazione

- + 2e2Cl Cl 2-

+ - + 5e + 12H O2+

+ 8H OMnO Mn 2345

- + 2e2Cl Cl 2--

2MnO + 10Cl + 16H O 2Mn + 5Cl + 24H O

+ 2+4 3 2 22

KMnO (aq) + 16HCl(aq) 2MnCl (aq) + 5Cl (g) + 2 KCl + 8H O4 2 2 2

Agenti ossidanti e riducenti comuni

Prodotto di Agente Prodotto di

Agenti ossidanti reazione riducente reazione

O O o H O H H o H O2- +2 2 2 2

Na , K , Fe o+ + 2+

- - - -

F , Cl , Br , I Na, K, Fe, Al

F , Cl , Br , I2 2 2 2 Fe , Al3+ 3+

HNO NO, NO3 2

Cr O Cr (sol. acida)72- 3+

2 Mn (sol.2+MnO -4 acida)

Calcoli stechiometrici

Esercizi

Concentrazioni

delle soluzioni

Soluzione = miscela omogenea di due o più sostanze

Soluto = sostanza disciolta nel solvente (acqua)

Concentrazioni

1. Quantità di soluto presente in una data massa o un dato volume di soluzione.
2. Quantità di soluto disciolto in una data massa o un dato volume di solvente.

Molarità indica la quantità di soluto per unità di volume di soluzione ed è uguale al numero di moli di soluto per litro di soluzione.

La molarità dipende dalla temperatura e dalla pressione.

M = numero di moli di soluto (1) / numero di litri di soluzione

M = numero di millimoli di soluto (2) / numero di millilitri di soluzione