LE REAZIONI CHIMICHE Reazione chimica: Una reazione chimica è la trasformazione della materia nel corso della quale le sostanze che vi partecipano cambiano la loro composizione: le particelle delle sostanze di partenza (REAGENTI) si riaggregano, mediante rottura e formazione di nuovi legami in composti nuovi (PRODOTTI)

EQUAZIONE DI REAZIONE Equazione di reazione: esprime l’uguaglianza quantitativa tra gli atomi dei reagenti e quelli dei prodotti (legge sulla conservazione della massa) mA + nB pC + qD reagenti prodotti m,n,q,p = coefficienti stechiometrici = valori interi minimi, per i quali bisogna moltiplicare le formule delle sostanze partecipanti, affinché venga rispettata l’uguaglianza numerica tra atomi di reagenti e prodotti

BILANCIAMENTO DI EQUAZIONE DELL’EQUAZIONE DI REAZIONE BILANCIARE significa calcolare i coefficienti stechiometrici con cui si conservano gli atomi di una specie chimica nel passaggio tra reagente e prodotto. ESEMPI 2H2 + O2 2H2O attenzione, anche: H3O++ OH- 2H2O 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 N2 + 3H2 2NH3 N.B. vanno bilanciati per primi gli elementi che non sono idrogeno ed ossigeno, poi ossigeno e infine idrogeno!

TIPI DI REAZIONI Sintesi: due o più reagenti si uniscono a formare un unico prodotto Decomposizione: da un reagente ottengo due o più prodotti Scambio semplice: un elemento libero reagisce con un composto sostituendo uno dei componenti Doppio scambio: si ha scambio di elementi tra due composti con produzione di composti insolubili, gas o molecole stabili A + B AB 2Mg + O2 2MgO AB A + B CuCO3 CuO + O2 A + BC AB + C 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu AB + CD AD + CB NaOH + HCl NaCl + H2O

REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONI Sono reazioni di ossido-riduzione tutte le trasformazioni in cui varia il numero di ossidazione degli atomi o degli ioni reagenti. In pratica, le sostanze reagenti si scambiano gli elettroni! Un’ossidazione corrisponde ad una perdita del numero di elettroni e con ciò il numero di ossidazione aumenta. Una riduzione corrisponde ad un acquisto di elettroni e con ciò il numero di ossidazione diminuisce. ATTENZIONE: OSSIDANTE = sostanza che si riduce RIDUCENTE = sostanza che si ossida

COME SI RISOLVE UNA REDOX Isoliamo la semireazione di ossidazione e quella di riduzione Bilanciamo gli atomi coinvolti in entrambe le semireazioni Bilanciamo le cariche di prodotti e reagenti, scrivendo gli elettroni coinvolti e compensando con atomi di idrogeno Moltiplichiamo i coefficienti stechiometrici delle reazioni per un numero (il più piccolo possibile e intero) tale che il numero di elettroni coinvolti nelle due semireazioni sia lo stesso Sommiamo algebricamente le due semireazioni. ATTENZIONE: uno stesso atomo può ossidarsi e ridursi nella stessa reazione (DISMUTAZIONE)

ESEMPIO DI RISOLUZIONE HNO3 + H2S NO + S +H2O 1 - Stabiliamo quali sono le specie che si ossidano e si riducono: in questo caso N si riduce (da +5 a +2) e S si ossida (da -2 a 0) 2 - Scriviamo le semireazioni e bilancio atomi e cariche: HNO3 +3è +3H+ NO +2H2O x2 H2S S+2è +2H+ x3 3 - Sommiamo algebricamente: 2HNO3 +3H2S 2NO+3S+4H2O

ESERCIZI In una reazione redox: Il numero di ossidazione dei reagenti può anche non variare L’agente riducente è il composto che si riduce La variazione del numero di ossidazione corrisponde ad una perdita o ad un acquisto di elettroni Chi si ossida acquista elettroni Uno stesso elemento non può contemporaneamente ridursi ed ossidarsi

RISOLUZIONE La risposta corretta è la C

ESERCIZI Stabilisci il corretto bilanciamento della reazione KI + Br2 KBr + I2 A ) 2KI + Br2 2KBr + I2 B )2KI + Br2 KBr + 2I2 C ) 3KI + Br2 KBr + I2 D ) KI + Br2 KBr +2I2 E ) KI + 3Br2 KBr + 2I2

ESERCIZI Nella reazione sopra considerata, il numero di ossidazione del bromo: Non varia Aumenta da 0 a +3 È zero Varia da 0 a -1 Varia da -1 a +1

RISOLUZIONE Questa reazione è una redox : KI + Br2 KBr + I2 +1, -1 0 +1, -1 0 Scriviamo le semireazioni e sommiamo: 2I- + 2è I2 Br2 2Br- + 2è 2KI + Br2 2KBr + I2

RISOLUZIONE La risposta corretta è la A Nella seconda domanda la risposta è dunque la D

ESERCIZI Nella reazione N2+3H2 2NH3 A) Azoto ed idrogeno non si riducono né si ossidano B) N2 ha numero di ossidazione 0 C) In NH3 l’idrogeno ha numero di ossidazione +3 D) L’idrogeno si riduce E) L’azoto perde elettroni

RISOLUZIONE Questa reazione è una redox: N2+H2 NH3 0 0 3 1 0 0 3 1 La risposta corretta è dunque la B

ATTENZIONE! Anche una semplice reazione che noi siamo soliti bilanciare guardando solo il rapporto tra gli atomi può essere una redox! PRIMA DI QUALSIASI BILANCIAMENTO, QUINDI, STABILIAMO SE SI TRATTA O NO DI UNA REDOX, GUARDANDO I NUMERI DI OSSIDAZIONE