Nelle reazioni chimiche, gli atomi – che sono i mattoni dei reagenti – vengono riorganizzati per formare nuove entità chiamate prodotti. La legge della conservazione delle masse afferma che la materia non può essere né creata né distrutta. Quindi, per una reazione chimica in un sistema isolato, la massa rimane costante.
Il numero di atomi sul lato reagente è uguale a quello sul lato prodotto, e vediamo che l'equazione è bilanciata. Questa relazione tra le quantità di reagente e di prodotto è nota come stechiometria.
Ora, esercitiamoci a bilanciare un'equazione chimica. Ecco i coefficienti per l'anidride carbonica e il biossido di azoto per aiutarti a iniziare. Per prima cosa, contiamo il numero di atomi su ciascun lato. Presta attenzione sia al coefficiente, che indica quante molecole ci sono nell'equazione, sia al pedice, che ci dice quanti atomi ci sono in una molecola.
Quindi, moltiplica il coefficiente e i valori di pedice per ogni atomo. Ripetere l'operazione per tutti gli elementi. Se un elemento è presente in più molecole, è sufficiente sommare il numero di atomi in ciascuna molecola. Una volta completato questo per tutti gli elementi, controlla se la reazione è bilanciata.
Allo stato attuale, l'equazione non è bilanciata. Vediamo che c'è un azoto sul lato del reagente, ma quattro sul lato del prodotto. Per bilanciare l'azoto, abbiamo bisogno di quattro molecole reagenti, quindi moltiplichiamo tutti i suoi elementi per quattro. Questo bilancia anche il carbonio. Ci sono due atomi di idrogeno sul lato del prodotto. Pertanto, realizzeremo 14 prodotti H2O. Questo fa 38 atomi di ossigeno sul lato del prodotto, che richiede 19 molecole di ossigeno sul lato del reagente. Infine, l'equazione è bilanciata.
La relazione tra i coefficienti rappresenta la relazione tra le quantità molari. In questa equazione, una molecola di metano reagisce con due molecole di ossigeno per formare una molecola di anidride carbonica e due molecole di acqua. La reazione si interrompe quando un reagente è completamente consumato, limitando la quantità di prodotto che può essere realizzata. Questo reagente è chiamato reagente limitante.
La quantità massima possibile di prodotto, che è chiamata resa teorica, dipende dalla quantità del reagente limitante. Tuttavia, la resa effettiva del prodotto può variare in base a reazioni collaterali, perdita dalle fasi di purificazione o errore umano. La resa percentuale ci dice quale percentuale della resa teorica è stata ottenuta e viene determinata con questa equazione.
In questo laboratorio, farai reagire il cloruro di nichel esaidrato con l'etilendiammina per sintetizzare un complesso di coordinazione del nichel. Quindi, misurerai la quantità prodotta, determinerai il reagente limitante della reazione e calcolerai la resa percentuale del prodotto.
Le equazioni chimiche rappresentano il modo in cui una reazione chimica procede dai reagenti ai prodotti attraverso cambiamenti fisici o chimici utili…
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