Equazioni chimiche

Le reazioni chimiche comportano trasformazioni chimiche di una o più sostanze in materiali diversi. Una reazione è convenzionalmente rappresentata usando un'equazione chimica, che utilizza formule chimiche per rappresentare atomi, molecole o composti coinvolti. Le sostanze presenti all'inizio di una reazione e consumate durante il processo sono chiamate reagenti.

I reagenti sono specificati sul lato sinistro dell'equazione. Le sostanze che si formano durante la reazione sono chiamate prodotti, e sono indicate sul lato destro dell'equazione. Una freccia che separa i reagenti e i prodotti mostra la direzione della reazione.

I diversi stati della materia sono rappresentati utilizzando abbreviazioni fra parentesi. Una reazione chimica segue la legge di conservazione della massa, in cui vengono conservate le masse totali di tutti gli elementi partecipanti. Pertanto, il numero cumulativo di atomi di ciascun elemento corrisponderà sia nei reagenti che nei prodotti.

Le equazioni chimiche vengono bilanciate utilizzando coefficienti numerici per riflettere il numero effettivo di atomi coinvolti nella reazione. È importante modificare solo i coefficienti numerici, e non i pedici numerici, che definiscono l'identità di un composto bilanciando qualsiasi equazione chimica. Le linee guida generali aiutano ad illustrare e regolare un'equazione chimica in modo efficiente.

Per esempio, la combustione dell'acido benzoico liquido, che forma anidride carbonica gassosa e acqua, è rappresentata inizialmente utilizzando un'equazione chimica scheletrica. Gli atomi vengono successivamente bilanciati regolando prima quelli all'interno dei composti, seguiti dagli atomi degli elementi liberi. L'inclusione dei coefficienti sette e tre prima delle formule per l'anidride carbonica e l'acqua bilancia gli atomi di carbonio e idrogeno.

Un coefficiente frazionario di quindici per due regola gli atomi di ossigeno. I coefficienti frazionari vengono convertiti in numeri interi moltiplicando l'equazione completa per il denominatore. Il numero collettivo di atomi di ciascun elemento è uguale su entrambi i lati in un'equazione bilanciata.

Nelle equazioni chimiche che rappresentano reazioni che coinvolgono composti ionici, i cationi vengono bilanciati per primi, seguiti dagli anioni. Gli ioni poliatomici sono sempre bilanciati come unità. Per esempio, il solfato di alluminio acquoso reagisce con l'idrossido di calcio acquoso, formando idrossido di alluminio solido e solfato di calcio solido.

Utilizzando un'equazione scheletrica, i cationi di alluminio e calcio vengono bilanciati, seguiti dagli anioni dell'idrossido poliatomico e degli ioni solfato. Infine, i coefficienti vengono adeguati per ottenere un'equazione complessiva equilibrata.