Come bilanciare una reazione chimica

di Patrizia Maimone difficoltà: facile

Come bilanciare una reazione chimica   upload.wikimedia.org Una reazione chimica avviene nel momento in cui la materia si trasforma, senza che la sua massa subisca variazioni di rilievo. Quindi, le specie chimiche modificano loro stesse per generare altre specie chimiche, ciascuna delle quali è nota come "prodotto". È possibile, comunque, intervenire su questi processi. In particolare, vedremo di seguito, nella presente guida, come bilanciare una reazione chimica. Questo ci eviterà di commettere errori nei compiti di scuola o nel mondo del lavoro. Il tutto, una volta compreso, risulta più semplice di quanto si possa immaginare.

Assicurati di avere a portata di mano: basi minime di chimica generale

1 Il bilanciamento delle reazioni chimiche viene retto dalla cosiddetta "Legge di Lavoisier", secondo la quale "la massa dei reagenti che partecipano ad una reazione chimica deve essere uguale alla massa dei prodotti". Quindi, da ciò si deduce che lo scopo di un bilanciamento chimico è far si che si abbia lo stesso numero di atomi tra i reagenti e i prodotti, ovvero gli stessi atomi a inizio reazione e alla fine di essa.

2 Vediamo, per comprendere meglio qualche esempio pratico, partendo dal più semplice in assoluto. La domanda, però, sorge spontanea: da quali atomi devo inziare per bilanciare la reazione? Il più delle volte il consiglio è quello di partire dai metalli e dai non metalli, solo raramente conviene partire bilanciando O e H.
La reazione in figura è palesemente da bilanciare ed è un caso "raro" per cui si deve partire a bilanciare prendendo in considerazione H oppure O.
Come si può vedere nei reagenti (sinistra) ci sono 2 atomi di idrogeno e a destra due, e fin qui tutto nella norma; ci sono poi due atomi di ossigeno a sinistra e uno solo a destra. Questo dettaglio non va. Allora, cerchiamo di bilanciare questa reazione mettendo un 2 davanti ad H2O, in modo che la reazione diventi cosi
H2 O2 ---------- 2H2O

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3 Bene, iniziamo, adesso, a contare gli atomi e subito possiamo verificare che qualcosa non quadra dal momento che a sinistra ci sono due atomi di idrogeno (H2) e a destra invece quattro (2H2, 2x2=4).  Per ovviare al problema, aggiungeremo anche un due a sinistra davanti ad H2 in modo che diventino 4 anche a sinistra, e la reazione prenderà una forma diversa, diventando:
2H2 O2 --------- 2H2O
Facciamo nuovamente il conteggio finale degli atomi: 4 di H e 2 di ossigeno a sinistra; 4 di H (2H2) e 2 di ossigeno a destra (il due davanti ad H2O moltiplica tutti gli atomi della molecola di acqua: 2x2=4 di H; 2x1=2 di O).. 

4 Passiamo ad un esempio un po' più complicato. Bilanciamo questa reazione: a sinistra ci sono un atomo di carbonio, 4 di idrogeno e due di ossigeno; a destra un atomo di carbonio, tre di ossigeno e due di idrogeno.
Partiamo dal carbonio che, risultando già bilanciato, non andremo a modificare; passiamo allora all'idrogeno, 4 atomi a sinistra, e due a destra, andiamo a mettere un 2 davanti alla molecola dell'acqua in modo che la reazione diventi la seguente:
CH4 O2 ------------ CO2 2H2O
Se torniamo a contare gli atomi si può notare che adesso l'ossigeno a sinistra è in difetto (due atomi di ossigeno a sinistra e quattro totali a destra). Andremo ad aggiungere un 2 davanti all'O2 di sinistra in modo che la reazione risulti bilanciata, sotto la forma "CH4 2O2 -------- CO2 2H2O".

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