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Copyright © 2006 Zanichelli editore Reazioni chimiche.

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Presentazione sul tema: "Copyright © 2006 Zanichelli editore Reazioni chimiche."— Transcript della presentazione:

1 Copyright © 2006 Zanichelli editore Reazioni chimiche

2 Copyright © 2006 Zanichelli editore Stechiometria La stechiometria è caratterizzata dallapplicazione quantitativa delle leggi ponderali che regolano la composizione delle sostanze e il loro rapporto di combinazione I calcoli stechiometrici sono finalizzati a quantificare le sostanze che reagiscono e che si producono nel corso di una reazione chimica

3 Copyright © 2006 Zanichelli editore Formule Chimiche La forma più semplice di formula chimica è la FORMULA EMPIRICA o BRUTA o MINIMA La formula empirica è composta dai simboli di tutti gli elementi che sono presenti nella unità base della sostanza ed indica la proporzione numerica tra gli atomi dei vari elementi. Ad esempio, il glucosio ha una formula empirica : CH 2 O

4 Copyright © 2006 Zanichelli editore La Formaldeide è un liquido velenoso che viene largamente utilizzato per la conservazione dei reperti biologici proprio per la sua bio-tossicità. La formula della Formaldeide è CH 2 O. La stessa del glucosio. Per evitare di confondere le due sostanze cè bisogno di qualche ulteriore informazione in quanto, evidentemente, essendo sostanze diverse devono essere formate da molecole differenti Formule Chimiche

5 Copyright © 2006 Zanichelli editore La formula empirica (CH 2 O) indica che la molecola dello zucchero o della formaldeide contengono carbonio, idrogeno ed ossigeno in proporzione 1:2:1 Linformazione più completa è fornita dalla FORMULA MOLECOLARE. La formula molecolare riporta il numero effettivo di atomi di ciascun elemento partecipanti alla struttura della molecola Formule Chimiche

6 Copyright © 2006 Zanichelli editore La formula molecolare zucchero è C 6 H 12 O 6 mentre quella della formaldeide è CH 2 O Ogni molecola di glucosio è costituita da sei atomi di carbonio, dodici di idrogeno e sei di ossigeno. E importante sottolineare che tutte le molecole di glucosio (e questo vale per qualunque sostanza) hanno esattamente la stessa formula molecolare. Formule Chimiche

7 Copyright © 2006 Zanichelli editore Per dare una rappresentazione del modo in cui i vari atomi si legano tra loro in una data molecola si utilizza la FORMULA di STRUTTURA Molecole con la stessa formula molecolare ma con strutture diverse sono detti ISOMERI Formule Chimiche

8 Copyright © 2006 Zanichelli editore Determinazione della formula molecolare La composizione % in peso di un composto è 69.9% ferro e 30.1% ossigeno; la sua massa molare è g/mol. Determinare la formula molecolare del composto È conveniente impostare il problema in questi termini: la composizione % indica che 100 g del composto contengono 69.9 g di Fe e 30.1 g di O 1° passo (Fe) 69.9 g / g/mol = 1.25 moli di Fe (O) 30.1 g / 16.0 g/mol = 1.88 moli di O 2° passo 1.25 moli di Fe / 1.25 moli = 1 atomo Fe 1.88 moli di O / 1.25 moli = 1.5 atomi O

9 Copyright © 2006 Zanichelli editore 3° passo Moltiplicando per un fattore 2, si rendono interi entrambi i numeri 1 Fe x 2 = 2 Fe 1.5 O x 2 = 3 O La formula minima del composto è quindi Fe 2 O 3 4° passo Si determina il peso della formula minima: (55.85 x 2) + (16 x 3) = Poiché il peso della formula minima coincide con il peso molecolare del composto, Fe 2 O 3 è anche la sua formula molecolare: si tratta di ossido ferrico Determinazione della formula molecolare

10 Copyright © 2006 Zanichelli editore Reazioni chimiche Cosa accade quando brucio un nastro di magnesio

11 Copyright © 2006 Zanichelli editore Una reazione chimica è una trasformazione della materia in cui uno o più reagenti iniziali modificano la loro struttura e composizione originaria per generare i prodotti Reazioni chimiche

12 Copyright © 2006 Zanichelli editore Si riconoscono per - cambiamento dello stato di aggregazione - cambiamento di colore - variazione di temperatura - sviluppo di gas - formazione di un precipitato Reazioni chimiche

13 Copyright © 2006 Zanichelli editore Le reazioni chimiche Reazioni chimiche

14 Copyright © 2006 Zanichelli editore 2CO + O 2 2CO 2 Reazioni chimiche In alcune reazioni si può osservare semplicemente una diminuzione di volume

15 Copyright © 2006 Zanichelli editore Tutte le reazioni chimiche obbediscono nella realtà alla legge di Lavoisier (legge della conservazione della massa): Nel corso delle reazioni chimiche, la massa si mantiene costante Bilanciamento delle reazioni chimiche Si devono pertanto introdurre dei numeri che moltiplichino intere formule chimiche al fine di avere un ugual numero di atomi della stessa specie chimica sia tra i reagenti che i prodotti. Questi coefficienti sono dettiSTECHIOMETRICI

16 Copyright © 2006 Zanichelli editore Bilanciamento delle reazioni chimiche

17 Copyright © 2006 Zanichelli editore Bilanciamento delle reazioni chimiche: dai modelli alle formule

18 Copyright © 2006 Zanichelli editore N 2 + H 2 NH 3 Il primo passo è di scrivere un 2 davanti alla formula del prodotto in modo da bilanciare l'azoto (2 atomi a sinistra e 2 a destra). N 2 + H 2 2NH 3 Ora a destra ci sono 6 atomi di idrogeno (2 molecole contenenti 3 atomi ciascuna) e per bilanciarli è necessario scrivere un 3 davanti alla molecola dell'idrogeno (3 molecole costituite da 2 atomi ciascuna = 6 atomi in tutto) N 2 + 3H 2 2NH 3 Bilanciamento delle reazioni chimiche (esempio)

19 Copyright © 2006 Zanichelli editore 1)Si conta e si confronta il numero di atomi di ciascun elemento individuando quelli che devono essere bilanciati 2)Si bilancia un elemento alla volta ponendo numero intero (coefficiente stechiometrico) davanti allelemento o alla molecola che lo contiene 3)Prima i metalli, poi i non metalli, poi H e poi O 4)Si controllano tutti gli elementi per eventuali correzioni Bilanciamento delle reazioni chimiche

20 Copyright © 2006 Zanichelli editore QUALITATIVE: -Reagenti e prodotti -Formule di reagenti e prodotti QUANTITATIVE: -N° di molecole di reagenti e prodotti -N° di atomi di ciascun elemento coinvolto -N° di moli di ciascuna sostanza -N° di grammi di ciascuna sostanza reagente o prodotta -Rapporti di volume tra le sostanze in fase gassosa Le informazioni di una reazione chimica N 2 O + NO N 2 + NO 2

21 Copyright © 2006 Zanichelli editore Reazioni chimiche endotermiche ed esotermiche Una reazione può sviluppare calore, in tal caso è detta esotermica, o assorbire calore, ed essere quindi endotermica. Una reazione esotermica è quindi una reazione che comporta un trasferimento di calore dal sistema all'ambiente. Similmente una reazione endotermica è una reazione che comporta un trasferimento di calore dall'ambiente al sistema. Necessita dunque di energia esterna per procedere HCl + NaHCO 3 NaCl + CO 2 + H 2 O Durante la reazione la temperatura diminuisce

22 Copyright © 2006 Zanichelli editore Sintesi e decomposizioni

23 Copyright © 2006 Zanichelli editore Air Bag: una decomposizione

24 Copyright © 2006 Zanichelli editore Fiamma del propano: una combustione

25 Copyright © 2006 Zanichelli editore Il reagente limitante Data una reazione irreversibile, si definisce reagente limitante il reagente il cui esaurimento impedisce alla reazione di proseguire fino al completamento

26 Copyright © 2006 Zanichelli editore Se metto in una provetta 5 g di limatura di ferro e 5 g di zolfo e pongo la provetta sulla fiamma, quale sarà il reagente limitante? Il reagente limitante


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