Istituto d'Arte "Benedetto Alfieri"
Formazione a distanza
Corso di Chimica - prof. Marco Bobba

Le reazioni chimiche

In una reazione chimica gli atomi delle sostanze che reagiscono si ricombinano fra loro formando nuove sostanze e scambiando energia; in altre parole: le sostanze presenti all'inizio della reazione, chiamate  reagenti, si trasformano in altre sostanze, con caratteristiche differenti da quelle dei reagenti, che vengono chiamate prodotti.

Se potessimo filmare una reazione chimica usando un microscopio con risoluzione adeguata (dovrebbe distinguere dettagli di circa un decimiliardesimo di metro) provvisto di una moviola in grado di "fissare" istanti di meno di un miliardesimo di secondo (per questo scopo si usano lampi laser intermittenti) potremmo vedere gli atomi dei reagenti rimescolarsi fra loro spezzando i legami chimici che li tenevano uniti per formarne di nuovi come in un gioco di costruzioni quando si smonta una vecchia costruzione e si riutilizzano gli stessi pezzi per costruirne una nuova.

Nelle reazioni chimiche si considerano valide le leggi di Lavoisier e di Proust anche se, in teoria, si dovrebbe applicare il principio di equivalenza della massa - energia; in reltà non esiste ancora una bilancia con sensibilità sufficiente per rilevare qualche differenza.

Se l'energia totale dei prodotti è inferiore all'energia totale dei reagenti la reazione è detta esotermica e libera energia, nella maggior parte dei casi sotto forma di calore.

Se l'energia totale dei prodotti è maggiore dell'energia totale dei reagenti la reazione è detta endotermica e assorbe energia dall'ambiente, nella maggior parte dei casi sotto forma di calore.

Per descrivere una reazione chimica si scrivono le formule dei reagenti separate dal segno +, una freccia rivolta a destra e le formule dei prodotti separate dal segno +; come esempio possiamo considerare la reazione seguente

C + O2 -> CO2 + energia

dove viene descritta la combustione del carbonio, questa reazione avviene tutte le volte che si brucia del carbone. In questo esempio i due atomi che formano la molecola di ossigeno si separano per legarsi all'atomo di carbonio formando la catena ossigeno - carbonio - ossigeno.

Immagine reazione c + o2 = co2

Il numero ed il tipo di atomi presenti prima della reazione è uguale al numero ed al tipo di atomi presenti dopo la reazione. Durante la reazione si osserva sviluppo di calore e, di conseguenza, l'energia dell'anidride carbonica (CO2) è minore dell'energia del carbonio e dell'ossigeno presi singolarmente, si tratta di una reazione esotermica.


Tipi di reazione chimica

Esistono molti tipi differenti di reazione chimica:

  1. Reazioni di sintesi - dove le sostanze si combinano formando molecole più complesse come nella reazione precedente: C + O2 -> CO2
  2. Reazioni di decomposizione - dove da sostanze complesse si ottengono sostanze più semplici come nella decomposizione termica della calcite: CaCO3 -> CaO + CO2
  3. Reazioni di ossido - riduzione - dove alla reazione chimica è associato un trasferimento di elettroni tra le sostanze che reagiscono: 2H2 + O2 -> 2H2O, in questo caso ogni atomo di idrogeno cede un elettrone all'atomo di ossigeno, reazioni di questo tipo consentono la costruzione di pile e di accumulatori come, per esempio le batterie delle automobili o le pile ricaricabili dei telefoni cellulari.
    Il numero 2 posto davanti all'idrogeno e davanti all'acqua è un fattore di bilanciamento, questo argomento viene trattato nel prossimo capitolo
  4. ecc...

In molti casi è possibile prevedere i prodotti che si formeranno da una particolare reazione:

  1. Metallo + ossigeno = ossido
  2. Non metallo + ossigeno = anidride
  3. Ossido + acqua = idrossido
  4. Anidride + acqua = acido

Le reazioni di salificazione sono un gruppo di reazioni che formano un sale come prodotto finale:

  1. Metallo + acido = sale + idrogeno
  2. Ossido + acido = sale + acqua
  3. Idrossido + acido = sale + acqua
  4. Ossido + anidride = sale
  5. Idrossido + anidride = sale + acqua
  6. Sale + acido = acido* + sale*
  7. Sale + idrossido = idrossido* + sale*
  8. Sale + sale = sale* + sale*
* le sostanze prodotte sono diverse da quelle che hanno preso parte alla reazione come reagenti

Questionario

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link a questionario  Reazioni chimiche 



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