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Reazione chimica: trasformazione della materia durante la quale una o più sostanze scompaiono e una o più sostanze si formano.
Le sostanze che danno origine alla trasformazione chimica si chiamano reagenti e le sostanze che si formano si chiamano prodotti.
Le trasformazioni chimiche si interrompono quando si esaurisce anche uno solo dei reagenti. es: candela accesa coperta da un bicchiere, la fiamma si spegne per mancanza di ossigeno.
Tutti i cambiamenti di stato e le dissoluzioni di una sostanza in un’altra non modificano la natura chimica delle sostanze pertanto queste trasformazioni della materia sono chiamate trasformazioni fisiche. Es: acqua che bolle e condensa sulle pareti della pentola, sale sciolto in acqua. Il criterio da seguire per decidere se un dato fenomeno è una trasformazione fisica o chimica è quello di accertare se esso ha prodotto sostanze che non erano presenti prima del fenomeno stesso.
Secondo la legge di Lavoisier in tutte le reazioni chimiche la massa si conserva: la massa dei prodotti che si formano è uguale alla massa dei reagenti che si trasformano. Es: scaldando all’aria l’alluminio si verifica che la massa del prodotto è maggiore di quella del metallo; questo può essere spiegato sapendo che l’alluminio dà luogo ad una reazione:
alluminio (s) + ossigeno (g) = ossido di alluminio (s)
ð massa reagente1 + massa reagente2 = massa prodotto
ð massa prodotto – massa reagente1 = massa reagente2
ð massa prodotto – massa reagente2 = massa reagente1
Nelle reazioni chimiche si ha un grande aumento di volume se si producono sostanze gassose a partire da reagenti solidi o liquidi; si ha una diminuzione di volume se reagiscono sostanze gassose che formano prodotti solidi o liquidi.
Le reazioni chimiche in cui il sistema si trasforma liberando energia sono chiamate reazioni esoenergetiche.
Le reazioni chimiche in cui il sistema che si trasforma acquista energia sono chiamate reazioni endoenergetiche; l’energia acquistata in alcune reazioni può avere forme diverse Es: fotosintesi clorofilliana utilizza energia luminosa.
Dato che le reazioni chimiche trasformano le sostanze producendone altre, è ragionevole ammettere che l’energia chimica contenuta nei prodotti sia diversa da quella contenuta nei reagenti. => le reazioni chimiche possono essere considerate come fenomeni attraverso i quali l’energia si trasforma da una forma all’altra. Secondo il principio della conservazione dell’energia, nell’universo l’energia si trasforma continuamente da una forma all’altra e non può essere nè creata nè distrutta quindi l’energia totale resta costante.
Altre forme di energia
Altre forme
di energia
Energia chimica dei prodotti
Energia
chimica
dei
reagenti
Energia chimica dei prodotti
Energia chimica dei reaenti
Nelle reazioni esoenergetiche una parte Nelle reazioni endoenergetiche altre
dell’energia chimica si trasforma in altre forme di energia si trasformano in
forme di energia; infatti i prodotti energia chimica; infatti i prodotti
possiedono meno energia chimica dei possiedono più energia chimica dei
reagenti reagenti
Le reazioni chimiche che possono procedere nei due versi sono dette reazioni reversibili e sono rappresentate con due frecce opposte tra reagenti e prodotti:
prodotti
reagenti
La reazione indicata con la freccia verso destre viene detta reazione diretta, quella indicata dalla freccia verso sinistra si chiama reazione inversa; si deve tenere conto che se la reazione diretta è esoenergetica quella inversa sarà endoenergetica e viceversa.
La velocità di una reazione chimica dà la misura del tempo necessario perchè si formino i prodotti.
La velocità di una reazione chimica si determina misurando la variazione della quantità di un reagente o di un prodotto che è avvenuta in un determinato intervallo di tempo.
· La velocità di una reazione chimica in cui uno o più reagenti sono in soluzione aumenta se si aumenta la concentrazione dei reagenti e viceversa; se aumenta la concentrazione di un reagente in soluzione aumenta il numero di particelle presenti e quindi il numero degli urti.
· La velocità di una reazione chimica aumenta se si aumenta la temperatura dei reagenti, mentre diminuisce se la temperatura diminuisce; se aumenta la temperatura del sistema, aumenta la velocità di movimento delle particelle e quindi il numero di urti tra di esse.
·La velocità di una reazione in cui i reagenti si trovano in stati fisici diversi aumenta se si aumenta la superficie di contatto tra i reagenti e viceversa; se aumenta la superficie di contatto tra i reagenti di un sistema eterogeneo aumenta il numero degli urti: in caso di miscugli eterogenei solido-liquido o solido-gas occorre ridurre le dimensioni dei granuli del solido; nel caso dei miscugli eterogenei liquido-liquido si deve agitare energicamente il sistema.
Le sostanze che possono essere scomposte in altre sostanze si chiamano composti, quelle che non sono scomponibili in altre sostanze sono chiamate elementi.
Gli elementi sono poco più di un centinaio: 89 costituiscono tutte le sostanze (elementi e composti) che si trovano in natura, gli altri elementi sono prodotti artificialmente attraverso trasformazioni chiamate reazioni nucleari.
Secondo la legge di Proust, in ogni composto, il rapporto tra la massa di un elemento che lo costituisce e quella di un altro elemento è definito e costante. Il valore numerico di questo rapporto viene chiamato rapporto di combinazione.
Democrito rifletteva sul fatto che la materia può essere ridotta in frammenti sempre più piccoli fino ad ottenere una particella tanto piccola da non poter più essere divisa: l’atomo.
Secondo Dalton tutti gli atomi di una specie devono venire considerati come identici tra loro per forma, peso e altre particolarità => teoria atomica della materia:
- tutti i corpi sono costituiti dagli atomi;
- gli atomi che costituiscono un elemento sono tutti uguali e hanno le stesse proprietà chimiche;
- gli atomi di elementi diversi differiscono per la massa e per le proprietà chimiche
- nelle reazioni chimiche gli atomi rimangono inalterati e si ritrovano tutti nei prodotti ricombinati tra loro in modo diverso
- gli atomi di elementi diversi si combinano secondo precisi rapporti numerici formando le particelle dei composti.
Dalton notò che molti elementi potevano combinarsi ra loro in più rapporti dando origine a composti diversi caratterizzati ciascuno da un proprio rapporto di combinazione => legge di Dalton: quando due elementi formano più composti, le diverse masse di uno di essi che si combinano con la stessa massa dell’altro stanno tra loro in un rapporto espresso da numeri interi e generalmente piccoli.
Ad ogni sostanza è stata assegnata una formula chimica, un’espressione simbolica che rappresenta la composizione atomica della sostanza stessa.
La maggior parte degli elementi è costituita da atomi; altri invece sono costituiti da un aggregato di due o più atomi legati insieme al quale si dà il nome di molecola. Se l’elemento è costituito da singoli atomi, la sua formula coincide con il simbolo dell’elemento stesso; nel caso in cui l’elemento sia costituito da molecole, la sua formula presenta un numero posto a destra e al piede del simbolo: tale numero prende il nome di indice.
La descrizione simbolica di una reazione chimica viene chiamata equazione di reazione o equazione chimica.
In un’equazione chimica dobbiamo fare in modo che gli atomi che costituiscono i reagenti siano in numero uguale a quelli presenti nei prodotti: dobbiamo aggiungere davanti alle formule opportuni numeri interi chiamati coefficienti stechiometrici. Questa operazione prende il nome di bilanciamento dell’equazione.
Fonte: http://gbvicocorsico.altervista.org/alterpages/files/2socialechimicaproftassanreazionichimicheelementiecomposticomesonofattigliatomi.rtf
Sito web da visitare: http://gbvicocorsico.altervista.org/
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