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Reazioni chimiche e bilanciamento delle equazioni

In una reazione chimica gli atomi non si creano e non si distruggono: cambiano solo compagni. Per questo un'equazione chimica deve avere lo stesso numero di atomi di ogni tipo a sinistra e a destra. Si bilancia cambiando i numeri davanti alle formule, mai le formule stesse.

🎬 Storia passo dopo passo

  1. Ecco le sostanze di partenza, i reagenti: una molecola di idrogeno (due atomi H bianchi) e una molecola di ossigeno (due atomi O rossi).
  2. Reagiscono e formano acqua, H₂O. Scriviamo H₂ + O₂ → H₂O e contiamo: 2 atomi di ossigeno a sinistra ma solo 1 a destra. Non è bilanciata.
  3. Non possiamo trasformare H₂O in H₂O₂. Allora facciamo due molecole d'acqua: 2H₂O. Ora l'ossigeno è 2 = 2, ma l'idrogeno è 2 a sinistra e 4 a destra.
  4. Mettiamo un 2 anche davanti all'idrogeno: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Idrogeno 4 = 4, ossigeno 2 = 2. L'equazione è bilanciata.
  5. Guarda la massa: 4 u + 32 u a sinistra, 36 u a destra. Stessi atomi, stessa massa. Questa è la legge di conservazione della massa.
  6. Tocca a te. Scegli un'equazione, premi + e − per cambiare i numeri davanti e guarda il conteggio degli atomi finché non compare Bilanciata.

Suggerimento: trascina la scena 3D per ruotarla. Usa due dita per zoomare.

🤔 Dubbi comuni, chiariti

Perché non posso semplicemente cambiare H₂O in H₂O₂ per bilanciare l'ossigeno?

H₂O₂ è l'acqua ossigenata, una sostanza completamente diversa. Nel passo 3D vedi che aggiungiamo invece una seconda molecola d'acqua intera.

Un'equazione bilanciata significa che il numero di molecole è uguale da entrambi i lati?

No. 2H₂ + O₂ → 2H₂O ha 3 molecole a sinistra e 2 a destra. Devono coincidere solo gli atomi.

Dove va a finire la massa quando una candela brucia?

Nei gas come anidride carbonica e vapore acqueo. Conta gli atomi: nessuno si perde, quindi la massa resta la stessa.

Quale elemento devo bilanciare per primo?

Parti da quello che compare nel minor numero di formule e lascia H e O per ultimi. Prova CH₄ + O₂ nel gioco libero.

Perché scrivere i simboli di stato?

Dicono come avviene la reazione: per esempio il ferro reagisce con il vapore (g), non con l'acqua liquida.

Cos'è una reazione chimica? Come capiamo che è avvenuta?

Una reazione chimica è un cambiamento in cui si formano sostanze nuove, con proprietà nuove. Le sostanze da cui partiamo sono i reagenti; quelle nuove sono i prodotti.

Segni che ci dicono che c'è stata una reazione:

Scrivere un'equazione chimica

Un'equazione a parole usa i nomi: magnesio + ossigeno → ossido di magnesio. Un'equazione chimica usa le formule: Mg + O₂ → MgO. I reagenti stanno a sinistra, i prodotti a destra, e la freccia significa "si trasforma in".

Un'equazione con formule giuste ma numeri di atomi diversi si chiama equazione scheletro. Mg + O₂ → MgO è uno scheletro: ci sono 2 O a sinistra e 1 a destra.

Bilanciare un'equazione chimica passo dopo passo

In una reazione la massa non si crea e non si distrugge (legge di conservazione della massa). Quindi ogni tipo di atomo deve essere uguale a destra e a sinistra.

Il metodo per tentativi

  1. Scrivi l'equazione scheletro con le formule corrette.
  2. Fai una tabella degli atomi da ogni lato.
  3. Parti dal composto con più atomi e dall'elemento che compare in meno posti.
  4. Metti i coefficienti (i numeri davanti) per uguagliare quell'elemento. Non cambiare mai gli indici: H₂O e H₂O₂ sono sostanze diverse.
  5. Vai elemento per elemento; lascia H e O per la fine.
  6. Ricontrolla tutto. Usa i numeri interi più piccoli possibile.

Svolto sullo schermo

Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂. Fe₃O₄ ha più atomi, quindi partiamo dall'O: 4H₂O a sinistra. Poi H: 8 a sinistra, quindi 4H₂ a destra. Poi Fe: 3Fe a sinistra. Bilanciata: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂.

Rendere le equazioni più ricche: simboli di stato e condizioni

Dopo ogni formula aggiungiamo lo stato fisico: (s) solido, (l) liquido, (g) gas, (aq) acquoso, cioè sciolto in acqua. Esempio: 3Fe(s) + 4H₂O(g) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g). Qui (g) per l'acqua ci dice che si usa vapore.

Condizioni come calore (Δ), luce, un catalizzatore, temperatura o pressione si scrivono sopra o sotto la freccia, per esempio CO(g) + 2H₂(g) → CH₃OH(l) a 340 atm.

Consiglio per le verifiche: gli esercizi di bilanciamento escono quasi sempre, di solito valgono 1–2 punti, e "scrivi l'equazione bilanciata con i simboli di stato" è frequente nelle domande da 3 punti.

Formule e definizioni chiave

Esempi svolti

1. Bilancia: H₂ + Cl₂ → HCl

Sinistra: 2 H, 2 Cl. Destra: 1 H, 1 Cl. Metti 2 davanti a HCl: H₂ + Cl₂ → 2HCl. Ora ci sono 2 H e 2 Cl per lato.

2. Bilancia: Mg + O₂ → MgO

Ossigeno: 2 a sinistra, 1 a destra, quindi scrivi 2MgO. Ora Mg è 2 a destra, quindi scrivi 2Mg. Risposta: 2Mg + O₂ → 2MgO.

3. Bilancia: N₂ + H₂ → NH₃

N: 2 a sinistra, quindi 2NH₃. Questo dà 6 H a destra, quindi 3H₂ a sinistra. Risposta: N₂ + 3H₂ → 2NH₃.

4. Bilancia: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

C è 1 = 1. H: 4 a sinistra, quindi 2H₂O. O a destra = 2 (in CO₂) + 2 (in 2H₂O) = 4, quindi 2O₂. Risposta: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.

5. Bilancia: Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂ e aggiungi i simboli di stato (si usa vapore).

O: 4 in Fe₃O₄ → 4H₂O. H: 8 → 4H₂. Fe: 3 → 3Fe. Risposta: 3Fe(s) + 4H₂O(g) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g).

6. Bilancia: Al + O₂ → Al₂O₃

O: 2 a sinistra, 3 a destra. Il mcm di 2 e 3 è 6, quindi 3O₂ e 2Al₂O₃. Ora Al è 4 a destra, quindi 4Al. Risposta: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃.

Errori comuni

Quiz di allenamento

1. In un'equazione bilanciata, che cosa deve essere uguale da entrambi i lati?
2. Quanti atomi di ossigeno ci sono in 3CO₂?
3. La forma bilanciata di H₂ + O₂ → H₂O è:
4. Il simbolo (aq) significa che la sostanza è:
5. Bilanciamo le equazioni per la legge di:

Esercizi: rispondi da solo

Scrivi o scegli la risposta, poi premi Controlla. Usa un suggerimento se sei bloccato; la soluzione completa appare dopo la tua risposta.

Domande frequenti

Che cos'è un'equazione chimica bilanciata?

È un'equazione in cui il numero di atomi di ogni elemento è uguale nel lato dei reagenti e in quello dei prodotti.

Che cos'è un'equazione scheletro?

Un'equazione con le formule giuste ma non ancora bilanciata, come H₂ + O₂ → H₂O.

Saper bilanciare le equazioni è importante per le verifiche di chimica?

Sì. Gli esercizi di bilanciamento escono molto spesso, anche con i simboli di stato, perché mostrano se hai capito la conservazione della massa.

Dove si studia

Canada (Ontario)Grade 10C. Chemistry: Chemical Reactions
Canada (Ontario)Grade 10C. Chemistry: Chemical Reactions and their Practical Applications
NetherlandsVWO 3 (onderbouw)Chemical reactions and circularity
NetherlandsHAVO 4 (bovenbouw, 2e fase)Chemical processes and cycles (part 1)
NetherlandsVWO 4 (bovenbouw, 2e fase)Chemical processes (part 1)
RomaniaClasa a VIII-aChemical changes of substances
Spain2º ESOChange
Spain3º ESOChange
Spain4º ESOChange
Spain1º BachilleratoChemical reactions
Spain2º BachilleratoA universe of matter and energy
CBSE (India)Class 10Chemical Substances – Nature and Behaviour
England (GCSE, A level)Year 9Chemistry
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 8MS-PS1 Matter and its interactions
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 9Matter
Japan中学2年Field 1 (4): Chemical change, atoms and molecules
South Korea중학교 3학년Chemical reactions: laws and energy
FranceQuatrièmeMatter and its changes
FranceTroisièmeMatter and its changes
FranceSecondeMatter
FranceTerminaleChemistry
Russia8 классFirst chemical concepts
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China九年级(初三)U5 Quantitative relations in reactions

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