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equazioni chimiche, reazioni chimiche

Una reazione chimica è un processo in cui un insieme di sostanze subisce una trasformazione chimica per formare una sostanza diversa.

Esempi:

• ferro e ossigeno si combinano per creare la ruggine
• aceto e bicarbonato di sodio combinati per creare acetato di sodio, anidride carbonica e acqua
• cose che bruciano o esplodono
• molte reazioni che avvengono all'interno degli esseri viventi
• reazioni elettrochimiche durante la scarica o la ricarica delle batterie

Le reazioni nucleari non sono reazioni chimiche. Le reazioni chimiche coinvolgono solo gli elettroni degli atomi; le reazioni nucleari coinvolgono i protoni e i neutroni nei nuclei atomici.

Legge di conservazione della massa

La legge di conservazione della massa afferma che in una reazione chimica, la massa dei prodotti è uguale alla massa dei reagenti. Questo principio assicura che le equazioni chimiche siano bilanciate, ovvero che il numero di ciascun tipo di atomo sul lato dei reagenti deve essere uguale al numero sul lato dei prodotti.

Dove avvengono le reazioni chimiche?

Potresti pensare che le reazioni chimiche avvengano solo nei laboratori scientifici, ma in realtà accadono continuamente nel mondo di tutti i giorni. Ogni volta che mangi, il tuo corpo usa reazioni chimiche per scomporre il cibo in energia. Altri esempi includono la ruggine dei metalli, la combustione della legna, le batterie che producono elettricità e la fotosintesi nelle piante.

Cosa sono i reagenti, i reagenti e i prodotti?

I reagenti e i reagenti sono le sostanze che vengono utilizzate per provocare una reazione chimica. Un reagente è qualsiasi sostanza che viene consumata o esaurita durante la reazione. I reagenti che non vengono esauriti quando la reazione è terminata sono chiamati reagenti. La sostanza che viene prodotta da una reazione chimica è chiamata prodotto.

Un'equazione chimica è composta da reagenti e prodotti. I reagenti sono le sostanze che reagiscono tra loro, che si trovano sul lato sinistro dell'equazione. I prodotti sono le nuove sostanze formate, che si trovano sul lato destro. Una freccia (→) separa questi due lati, indicando la direzione della reazione.

Ad esempio, la combustione del metano può essere rappresentata come:

\(CH_4 + 2O_2 → CO_2 + 2H_2O\)

Questa equazione mostra che una molecola di metano reagisce con due molecole di ossigeno per produrre una molecola di anidride carbonica e due molecole di acqua.

Tasso di reazione

Non tutte le reazioni chimiche avvengono alla stessa velocità. Alcune avvengono molto rapidamente, come le esplosioni, mentre altre possono richiedere molto tempo, come l'arrugginimento del metallo. La velocità con cui i reagenti si trasformano in prodotti è chiamata velocità di reazione.

La velocità di reazione può essere modificata aggiungendo energia come calore, luce solare o elettricità. Aggiungere energia alla reazione può aumentare significativamente la velocità di reazione. Inoltre, aumentare la concentrazione o la pressione dei reagenti può accelerare la velocità di reazione.

Alcune reazioni rilasciano energia. Queste sono reazioni esotermiche. In altre reazioni, l'energia viene assorbita. Queste sono reazioni endotermiche.

Tipi di reazioni

Esistono molti tipi di reazioni chimiche. Ecco alcuni esempi:

1. Reazione di sintesi - Una reazione di sintesi è una reazione in cui due sostanze si combinano per creare una nuova sostanza. Può essere mostrata in un'equazione tale che
   A + B → AB. Esempio: \(2Na + Cl_2 → 2NaCl\) .
2. Reazione di decomposizione - Una reazione di decomposizione è quella in cui una sostanza complessa si scompone per formare due sostanze separate. Può essere mostrata in un'equazione tale che AB → A + B. Esempio: \(2H_2O → 2H_2 + O_2\) .
3. Combustione – Una reazione di combustione avviene quando l'ossigeno si combina con un altro composto per formare acqua e anidride carbonica. Le reazioni di combustione producono energia sotto forma di calore. Esempio: \(CH_4 + 2O_2 → CO_2 + 2H_2O\) .
4. Singolo spostamento – Una reazione di singolo spostamento è anche chiamata reazione sostitutiva. Puoi pensarla come una reazione in cui un composto prende una sostanza da un altro composto. La sua equazione è A + BC → AC + B. Esempio: \(Zn + 2HCl → ZnCl_2 + H_2\) .
5. Doppio spostamento – Una reazione di doppio spostamento è anche chiamata reazione di metatesi. Puoi pensarla come due composti che scambiano sostanze. La sua equazione è AB + CD → AD + CB. Esempio: \(AgNO_3 + NaCl → AgCl + NaNO_3\) .
6. Reazione fotochimica – Una reazione fotochimica è una reazione che coinvolge fotoni della luce. La fotosintesi è un esempio di questo tipo di reazione chimica.

Catalizzatori e inibitori

A volte una terza sostanza viene usata in una reazione chimica per accelerare o rallentare la reazione. Un catalizzatore aiuta ad accelerare la velocità della reazione. A differenza di altri reagenti nella reazione, un catalizzatore non viene consumato dalla reazione. Un inibitore viene usato per rallentare la reazione.