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CAPITOLO 14, Le reazioni chimiche si dividono in base al tipo di…
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Le reazioni chimiche si dividono in base al tipo di cambiamento che avviene tra le sostanze che reagiscono.
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STECHIOMETRIA
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2) Serve a calcolare:
- quanto prodotto si ottiene
- quanta materia serve per reagire.
3) Esempio con i calcoli: La reazione tra zinco (Zn) e acido cloridrico (HCl) produce idrogeno e cloruro di zinco: Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂
4)
- Si usano 65 g di Zn (1 mole)
- Si ottengono 2 g di H₂ (1 mole)
- Quindi, se uso 32,5 g di Zn (mezza mole), ottengo 1 g di H₂
REAGENTE LIMITANTE
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2) A volte, i reagenti non sono presenti nelle giuste proporzioni.
In questi casi:
- Uno si consuma completamente → si chiama reagente limitante.
- L’altro rimane in parte → si chiama reagente in eccesso.
3) Il reagente limitante è quello che decide quanto prodotto si può formare, perché finisce per primo.
4) Come capirlo?
- Si calcola quante moli servirebbero dell’altro reagente.
- Se ce ne sono meno, allora quello è il limitante.
- Se ce ne sono di più, allora quello è in eccesso.
ENTALPIA
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2) Comprende:
- energia interna
- lavoro che il sistema può fare sull’ambiente
3) Anche l’entalpia è una funzione di stato, quindi conta solo la differenza tra stato iniziale e finale.
4) La variazione di entalpia (ΔH) si calcola così:
- ΔH = H₂ - H₁,
- cioè entalpia dei prodotti meno entalpia dei reagenti.
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In una reazione chimica, si può calcolare quanta sostanza (prodotto) si dovrebbe ottenere, usando i rapporti tra le sostanze della reazione (stechiometria).
1) Resa teorica (Rₜ):
È la quantità di prodotto che si dovrebbe ottenere partendo da una certa quantità di reagente, se tutto andasse perfettamente.
2) Resa reale (Rᵣ):
È la quantità di prodotto che si ottiene davvero facendo l’esperimento in laboratorio.
Spesso è minore della resa teorica, perché:
3) Resa percentuale (Rₚ):
È il rapporto, in percentuale, tra la resa reale e la resa teorica.
Formula:
Rₚ = (Rᵣ / Rₜ) × 100
REAZIONI
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3) Il calore di reazione è la quantità di calore scambiata.
Si indica con la lettera Q e si misura in kilojoule (kJ).
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DUE TIPI DI REAZIONE
1) Reazioni esotermiche
- Rilasciano calore
- I prodotti hanno meno entalpia dei reagenti → ΔH è negativo
2) Reazioni endotermiche
- Assorbono calore
- I prodotti hanno più entalpia dei reagenti → ΔH è positivo
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- Metallo + Ossigeno → Ossido basico
2 Mg + O₂ → 2 MgO
- Non metallo + Ossigeno → Ossido acido
C + O₂ → CO₂
- Acqua ossigenata (H₂O₂) si trasforma in acqua e ossigeno:
2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂
- Nitrito di sodio (NaNO₂) si trasforma in ossido di sodio e di azoto (Na₂O e NO₂):
2 NaNO₂ → Na₂O + 2 NO₂
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Quando avviene una reazione chimica, non cambia solo la materia, ma si ha anche una trasformazione di energia.
Questa energia si presenta in due forme principali:
Energia termica: dipende dai movimenti delle molecole (vibrazione, rotazione e traslazione) e aumenta con la temperatura.
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