Come calcolare la massa dei reagenti chimici

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Difficoltà: media
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Introduzione

La chimica viene da sempre considerata come una delle materie più ostiche per tutti gli studenti, forse perché richiede tutta una serie di conoscenze, seppur basilari, delle materie che la maggior parte degli studenti vorrebbe lasciarsi subito alle spalle finita la scuola superiore, ovvero la matematica e la fisica. Bisogna prendere in considerazione, però, che la chimica è tanto ostica quanto affascinante e, nonostante la conoscenza delle basi di questa materia possano apparire noiose, rappresentano sicuramente l'unico mezzo per poter comprendere e gestire i fenomeni più complessi della vita che accadono nella vita di tutti i giorni. A questo proposito, nei passi seguenti di questa guida vedremo insieme come poter calcolare la massa dei reagenti di una reazione chimica.

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Occorrente

  • Tavola periodica degli elementi
  • Libro di chimica
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Il primo passo da compiere include, sicuramente, la conoscenza di quelli che sono i concetti base e fondamentali per riuscire ad affrontare il calcolo della massa di reagenti e di prodotti. Quindi è fondamentale saper consultare la tavola periodica degli elementi, che è da considerarsi la bibbia del piccolo chimico, ma bisogna essere anche a conoscenza delle leggi e dei principi fondamentali della chimica. In questo caso, per poter svolgere in maniera corretta il calcolo della massa, è necessario pensare alla legge della conservazione della massa di Lavoisier, il quale affermava che, in una reazione chimica, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti. Questo concetto è un po' come dire che la materia non viene distrutta, ma si trasforma in altro.

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Si potrebbe pensare, quindi, che durante una semplice reazione di combustione la legge di Lavoisier non venga sempre rispettata, ma in realtà non è così. Se, per esempio, bruciamo un pezzo di legno, e quindi consideriamo come prodotto la cenere e come reagente il legno, potremmo subito pensare che la massa del prodotto non sia equivalente a quella del reagente. Effettivamente, se si prende in considerzione solo la cenere come prodotto è così, ma bisogna tenere presente che parte del reagente è ancora in gioco nella reazione sotto forma di sostanze gassose.

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Un altro passo fondamentale da compiere consiste nel sapere come bilanciare la reazione, infatti, solamente una volta che questa sarà bilanciata possiamo procedere con il calcolo delle masse di reagenti e prodotti.
Inoltre, è di fondamentale importanza tenere presente il concetto di costante di equilibrio (considerando che, talvolta, nei dati dei problemi, viene fornita come costante acida o basica a seconda del contesto della reazione), che è fondamentale per riuscire a comprendere come una determinata quantità di reagenti darà origine a una certa quantità di prodotti secondo la sua costante.

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Facciamo ora un esempio per poter comprendere meglio questo concetto, quindi consideriamo la reazione semplice e già bilanciata:
N2 + 3 H2 --> 2 NH3.
Una volta che sarà nota la quantità di prodotto, ovvero 10 g di ammoniaca (NH3), bisogna calcolare la quantità di idrogeno necessario.
Basterà notare il rapporto molare, ovvero a 3 moli di ammoniaca formata corrispondono 3 moli di idrogeno quindi calcoliamo le moli di ammoniaca formate:
n (NH3) = 10 g :17,03 g/mol = 0,59 mol; n (H2) = 3 : 2n (NH3) = 0,89 g/mol; Il procedimento è, come possiamo vedere, molto semplice anche se alla base di tutto questo ci siano meccanismi piuttosto complessi.
Ad ogni modo, per una comprensione più approfondita, sarà sicuramente necessario consultare un testo di chimica.

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Consigli

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  • Approfondire le conoscenze di base di chimica
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