Bilanciamento reazioni chimiche: di cosa si tratta?
Quello relativo al bilanciamento delle reazioni chimiche è uno degli argomenti presenti in qualsiasi test di ingresso di medicina, professioni sanitarie o veterinaria. E’ quindi importante riuscire a comprendere appieno di che cosa si tratta e avere un quadro chiaro e completo, in modo da non aver alcun problema nell’affrontare la prova, arrivando al giorno dell’esame con una consapevolezza precisa. Il primo concetto del quale necessario conoscere la definizione è quello di Stechiometria. Si tratta, in breve, di un ramo della chimica che studia la combinazione tra gli elementi che insieme formano un composto o delle sostanze che formano una reazione chimica.
Reazione chimica: definizione e tipologie
Una reazione chimica è un fenomeno che si verifica tra una o più sostanze che reagendo tra loro ne generano altre, dette prodotti.
Una reazione può essere irreversibile o all’equilibrio:
- una reazione è detta irreversibile se i prodotti non possono convertirsi spontaneamente nei reagenti;
- una reazione è detta all’equilibrio se, in determinate condizioni, le concentrazioni delle specie coinvolte non variano nel tempo.
Le tipologie di reazioni chimiche sono le seguenti:
- sintesi o combinazione diretta: quando due o più reagenti si trasformano in un solo prodotto finale;
- decomposizione: quando un reagente genera due o più prodotti, all’opposto di quanto avviene durante una reazione di sintesi;
- sostituzione: quando un atomo, uno ione o un gruppo di atomi di una specie chimica vengono sostituiti da un altro atomo, ione o gruppo;
- matatesi: quando avviene uno scambio di gruppi o elementi, atomi o ioni, tra sostanze che condividono la medesima valenza.
Concetti base legati al bilanciamento delle reazioni chimiche e alla Stechiometria
Quando davanti alla formula di ogni sostanza poniamo un numero o un coefficiente stechiometrico e quindi ogni elemento compare con lo stesso numero di atomi e di reagenti e prodotti, possiamo parlare di bilanciamento delle reazioni chimiche. Una tale situazione significherà che il principio di conservazione di massa è stato rispettato.
Affinchè tutto funzioni correttamente è necessario ricordare che:
- i primi elementi da bilanciare sono tutti quelli che non sono Idrogeno o Ossigeno;
- quando si passa a bilanciare Idrogeno e Ossigeno, tra i due va bilanciato prima l’Idrogeno;
- nel caso in cui bilanciando il primo elemento si vadano a modificare altri elementi, questi vanno bilanciati subito.
Equazione chimica
Fe(OH)3 + P2O5 → FePO4 + H2O
Fe(OH)3 + P2O5 → FePO4 + H2O
Le moli (massime) di idrogeno sono 3 a sinistra e 2 a destra; mcm(2,3)=6 quindi
6/3 Fe(OH)3 + P2O5 → FePO4 + 6/2 H2O
cioè
2Fe(OH)3 + P2O5 → FePO4 + 3H2O
tenendo conto che in entrambi i membri ci devono essere due atomi di ferro e due di fosforo:
2Fe(OH)3 + P2O5 → 2FePO4 + 3H2O
Quesito 2
Il processo di formazione delle piogge acide comporta la combinazione tra biossido di zolfo, acqua e ossigeno, secondo la seguente reazione da bilanciare:
SO2(g) + O2(g) + H2O (l) → H2SO4(l)
SO2 + O2 + H2O → H2SO4
Aumentiamo le moli di acqua per avere un numero di atomi di ossigeno pari su entrambi i lati
SO2 + O2 + 2H2O → H2SO4
A questo punto, per bilangiare l’idrogeno, dobbiamo avere necessariamente 2 moli di H2SO4 questo comporta avere 2 atomi di S al primo membro
2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4
