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COME SI BILANCIANO LE REAZIONI CHIMICHE
Perchè bisogna bilanciare?
La massa
dei reagenti che partecipano ad una reazione chimica
deve essere uguale alla massa dei prodotti.
E' questa
la legge di Lavoisier, una delle leggi fondamentali
della chimica, con la quale si ammette che durante
una reazione, il numero di atomi di un elemento
chimico deve rimanere uguale tra reagenti e
prodotti.
E' questo
lo scopo fondamentale del bilanciamento: fare in
modo che il numero di atomi di un elemento sia
uguale tra reagenti e i prodotti.
A tale
scopo bisogna inserire prima delle formule dei vari
composti dei numeri chiamati coefficienti, che
indicano il numero di molecole coinvolte nella
reazione.
Quanti
atomi sono coinvolti nella reazione?
Tutti
sanno che l'acqua H2O è formata da due
atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Se alla
formula dell'acqua facciamo precedere il
coefficiente 2 (pertanto scriveremo 2 H2O),
vuol dire che nella reazione sono coinvolte 2
molecole di acqua. In totale saranno quindi
coinvolti 4 atomi di idrogeno e 2 atomi di ossigeno.
Ca(OH)2
è invece formato da 1 atomo di Ca, 2 atomi di O e 2
atomi di H.
Se a tale
formula facciamo precedere il coefficiente 3:
3 Ca(OH)2
vuol dire che in totale sono coinvolti 3 atomi di Ca,
6 di H e 6 di O.
Ca3(PO4)2
è formato da 3 atomi di Ca, 2 atomi di P e 8 atomi
di O. Se a tale formula facciamo precedere il
coefficiente 3:
3 Ca3(PO4)2
vuol dire che in totale sono coinvolti 9 atomi
di Ca, 6 atomi di P e 24 atomi di O.
Da
quali elementi parto per bilanciare?
Non ci sono regole precise
da seguire. Tuttavia, il più delle volte è
consigliabile partire dai metalli e dai non metalli,
solo raramente conviene partire bilanciando O e H.
Se partendo da un elemento incontriamo qualche
difficoltà, ripartiamo dall'inizio incominciando da
un altro elemento.
Esempio n°1
Supponiamo di voler
bilanciare la seguente reazione:
H3PO4
+ Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2
+ H2O
Bilanciamo la reazione
partendo da un metallo o da un non metallo. Partiamo
per esempio da P.
Bilanciamo per primo il
calcio (ci sono tre atomi di calcio a destra e uno a
sinistra) ponendo il coefficiente 3 davanti a
Ca(OH)2
H3PO4
+ 3 Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2
+ H2O
A sinistra abbiamo un
atomo di P a destra ne abbiamo 2. Bilanciamo P
ponendo un 2 davanti a
H3PO4
2
H3PO4 + 3 Ca(OH)2
→ Ca3(PO4)2 +
H2O
Rimangono
da bilanciare H e O.
H è
presente in 3 posti diversi, mentre O in 4. Meglio
non complicarsi la vita e partiamo da H.
In
2 H3PO4
abbiamo 6 atomi di H, in 3 Ca(OH)2
abbiamo 6 atomi di H, in totale tra i reagenti
abbiamo 12 atomi di H. Poniamo quindi un 6 davanti a
H2O.
2 H3PO4
+ 3 Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2
+ 6 H2O
Rimane da
bilanciare O ma ne abbiamo 18 sia a sinistra della
freccia che a destra. E' già bilanciato.
Esempio
n°2
BaCl2
+ Fe2(SO4)3
→ BaSO4
+ FeCl3
Come detto in precedenza, non partiamo ne da H ne da
O....partiamo per es. da S
Bisogna tenere conto che in Fe2(SO4)3
abbiamo 2 atomi di Fe, 3 di
S , e 12 di O
A sinistra della reazione abbiamo 3 atomi di S a
destra 1. Mettiamo un 3 (che è un coefficiente
stechiometrico) davanti a BaSO4 in modo
da bilanciare gli atomi di S
BaCl2
+ Fe2(SO4)3
→ 3 BaSO4
+ FeCl3
S ora è bilanciato....ora bilanciamo Cl
in BaCl2 abbiamo 2 atomi di Cl
in FeCl3 abbiamo 3 atomi di Cl
quindi per bilanciare Cl
3 BaCl2 + Fe2(SO4)3
→ 3 BaSO4
+ 2 FeCl3
ora abbiamo 6 atomi di Cl da entrambe le parti (a
sinistra i reagenti, a destra i prodotti)
Rimane da bilanciare O
in Fe2(SO4)3
abbiamo12 atomi di O
in 3 BaSO4 abbiamo 12 atomi di O.....è
già bilanciato.
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