II.5. Sinteză recapitulativă - Transformări chimice ale substanțelor

📚 Sinteză recapitulativă

Reacția chimică este fenomenul prin care substanțele, denumite reactanți, se transformă în alte substanțe noi, denumite produși de reacție.

Observaţie:

Reactanții sunt substanțele care participă (intră) la reacția chimică.

Produșii de reacție sunt substanțele care rezultă (ies) din reacție.

Reactanții și produșii de reacție pot fi substanțe simple sau substanțe compuse.

În timpul reacțiilor chimice se rup legăturile dintre substanțele reactanților și se formează alte legături între atomii (ionii) sau moleculele participante, rezultând substanțe chimice noi, cu aceleași elemente chimice.

Exemplu de reacție chimică:

Legea conservării(păstrării) masei în reacțiile chimice: Într-o reacție chimică, masa totală a reactanților este egală cu masa totală a produșilor de reacție.

Legea conservării numărului atomilor: Numărul atomilor intrați în reacție este egal cu numărul atomilor ieșiți din reacție.

Substanțele reacționează unele cu altele în cantități bine determinate (adică nu în orice cantitate).

Reacțiile chimice au următoarele caracteristici :

• Reactanții nu se consumă în orice cantitate, ci în proporții bine determinate.
• Conservă felul și numărul elementelor chimice participante.
• Numărul atomilor intrați în reacție este egal cu numărul atomilor ieșiți din reacție (Legea conservării numărului atomilor).
• Masa totală a reactanților este egală cu masa totală a produșilor de reacție (Legea conservării masei).

Ecuații chimice (Stabilirea coeficienților unei ecuații)

Pentru a înțelege noțiunea de ecuație chimică, scriem reacția chimică de ardere a sulfului în oxigenul din aer:

S + O₂ => SO₂,

folosind simbolurile pentru substanțele simple și formulele chimice pentru substanțele compuse (compușii chimici).

Ca să ajungem de la o reacție chimică la o ecuație (egalitate) chimică, trebuie să aplicăm Legea conservării masei, implicit Legea conservării numărului de atomi, adică să facem bilanțul atomilor:

• Începem cu atomii reactanților și continuăm cu aceeași specie de atomi din produșii de reacție.

• Spunem: intră un atom de sulf (ne uităm în partea stângă a reacției) și iese tot un atom de sulf (ne uităm în partea dreaptă a ecuației).

• Spunem: intră doi atomi de oxigen (ne uităm în partea stângă a reacției) și ies tot doi atomi de oxigen (ne uităm în partea dreaptă a ecuației).

Deci, este realizat bilanțul atomilor și putem pune, în loc de săgeată, semnul egal și astfel am scris ecuația reacției chimice.

S + O₂ = SO₂

Important! Când nu avem egalitate dintre numărul atomilor de același fel (care intră și care rezultă din reacție), se trece un număr în fața simbolului sau formulei, număr numit coeficient stoechiometric, pentru a realiza bilanțul atomilor respectivi. Coeficientul 1 nu se scrie. Vom scrie ecuația chimică folosind coeficienții cei mai mici din cifre întregi și pozitive.

Ecuația chimică reprezintă notarea convențională a unei reacții chimice cu ajutorul simbolurilor și formulelor chimice, cu respectarea bilanțului atomilor din reacție.

🔦 Observație importantă! După ce ai învățat să scrii o ecuație chimică, mai trebuie să ții cont de încă două aspecte pentru a scrie corect o ecuație chimică:

1. Dacă un produs de reacție iese sub formă gazoasă (spunem că se degajă), după formula lui se pune o săgeată în sus: ↑. De exemplu, la experimentul intitulat "Arderea sulfului", la arderea sulfului în oxigen, s-a degajat un gaz albicios, de dioxid de sulf. Deci, vom scrie ecuația chimică, astfel:

S + O₂ = SO₂ ↑

2. Dacă un produs de reacție iese sub formă de precipitat (substanță insolubilă), după formula lui se pune o săgeată în jos ↓. De exemplu, la experimentul intitulat "Ce este un precipitat?", vom scrie ecuația chimică, astfel:

CuSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂ ↓

Ecuația chimică are o dublă semnificație:

• Calitativă: indică natura reactanților și a produșilor de reacție.

  • 2Al + 6HCl = 2 AlCl₃ + 3 H₂↑

  • Aluminiu + Acid clorhidric se transformă în clorură de aluminiu + hidrogen↑

• Cantitativă: indică raportul în care se combină reactanții pentru a forma produși de reacție.

  • 2Al + 6HCl = 2 AlCl₃ + 3 H₂↑

  • 2 moli de aluminiu + 6 moli de acid clorhidric se transformă în 2 moli de clorură de aluminiu + 3 moli de hidrogen↑

  • 2 atomi de aluminiu + 6 molecule de acid clorhidric se transformă în 2 molecule de clorură de aluminiu + 3 molecule de hidrogen↑

Calcule stoechiometrice (pe baza ecuațiilor chimice).

Stoechiometria este partea chimiei care se ocupă cu studiul cantitativ al reacțiilor chimice, aceasta însemnând calculul masei, volumului reactanților și produșilor de reacție.

Într-o reacție chimică între cantitățile de reactanți și cele de produși de reacție există o relație de proporționalitate.