Come calcolare la massa dei reagenti chimici

Di: Sam T.
Tramite: O2O 20/09/2021
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 una serie di conoscenze seppur basilari delle materie che la maggior parte di essi vorrebbe lasciarsi subito alle spalle finita la scuola superiore ovvero la matematica e la fisica. Bisogna tuttavia considerare però che la materia è anche affascinante, e rappresenta sicuramente l'unico mezzo per comprendere e gestire i fenomeni più complessi della vita animale, vegetale e ambientale. A tale proposito nei passi successivi della presente guida, vedremo insieme come calcolare la massa dei reagenti di una reazione chimica.

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Occorrente

  • Tavola periodica degli elementi
  • Testo di chimica
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Leggere la legge di Lavoisier

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. Premesso ciò, è quindi fondamentale consultare la tavola periodica degli elementi, ma anche avere una certa conoscenza delle leggi e dei principi fondamentali della materia in oggetto. In questo caso, per svolgere in maniera corretta il calcolo della massa, è necessario leggere la legge della conservazione di Lavoisier, il quale affermava che in una reazione chimica la massa dei reagenti è uguale a quella dei prodotti. Questo concetto è un po' come dire che la materia non viene distrutta ma si trasforma.

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Considerare la massa del prodotto

Sempre in riferimento a quanto descritto nel passo precedente della presente guida, si potrebbe pensare che durante una semplice reazione di combustione la legge di Lavoisier non venga 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 stesso, potremmo subito dedurre che la massa del prodotto non sia equivalente a quella del reagente. Tuttavia se si valuta solo la quantità di cenere come prodotto è così, ma bisogna comunque tener presente che parte del reagente è ancora in gioco nella reazione e si presenta sotto forma gassosa.

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Bilanciare la reazione chimica

Un altro passo fondamentale da compiere quando si intende calcolare la massa dei reagenti consiste nel bilanciare la reazione; infatti, solamente una volta che ciò avverrà, è possibile procedere con il calcolo delle masse di reagenti e prodotti utilizzati. Inoltre, è di fondamentale importanza tener 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 un equivalente accumulo di prodotti secondo la sua costante.

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Enunciare la formula della reazione

A questo punto dopo aver enunciato i concetti di base sull'argomento, vale la pena fare un esempio in modo da comprendere meglio il concetto, per cui consideriamo la reazione semplice e già bilanciata espressa dalla seguente formula: N2 + 3 H2 --> 2 NH3.
Una volta che sarà nota la quantità di prodotto ovvero 10 g di ammoniaca (NH3), bisogna poi calcolare quella di idrogeno necessario. In questo caso basterà notare il rapporto molare, ovvero a 3 moli di ammoniaca formata ne corrispondono altrettanti di idrogeno, per cui possiamo enunciare la seguente formula: n (NH3) = 10 g :17,03 g/mol = 0,59 mol; n (H2) = 3 : 2n (NH3) = 0,89 g/mol.

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Calcolare il numero di atomi

A margine di questa guida su come calcolare la massa dei reagenti chimici, è importante sottolineare che dal punto di vista dell'equazione quella bilanciata si può interpretare in quattro diversi modi: il numero di unità, quello dei moli, la massa e il volume. Premesso ciò, per bilanciare la suddetta equazione è fondamentale calcolare sempre il numero di atomi presenti in un determinato elemento e nonchè quello nei reagenti altrimenti la reazione non può considerarsi bilanciata.

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