OSSERVARE E DESCRIVERE LE REAZIONI CHIMICHE

Una trasformazione chimica (reazione chimica)  è una trasformazione della materia in cui una o più specie chimiche (dette "reagenti") modificano la loro struttura e composizione originaria per generare altre specie chimiche (dette "prodotti").

A seconda del modo in cui si combinano i reagenti per dare luogo ai prodotti, si possono avere diverse tipologie di reazioni chimiche.

  

I DIVERSI TIPI DI REAZIONI CHIMICHE

REAZIONI DI SINTESI:   A + B → AB

Nelle reazioni di sintesi da due o più elementi o composti semplici si ottiene un solo composto.

Esempio:

Metallo + ossigeno ossido basico

2Fe + O₂ → 2FeO

REAZIONI DI DECOMPOSIZIONE: AB → A + B

Le reazioni di decomposizione possono essere considerate l’inverso delle reazioni di sintesi: da un solo composto (reagente) si ottengono due o più prodotti (composti più semplici o elementi). Queste reazioni sono favorite dalle alte temperature.

Esempio:
il bicarbonato di sodio a 200 °C si decompone liberando CO₂ secondo questa reazione:

2NaHCO₃ (s) → Na₂CO₃ (s) + CO₂(g) + H₂O (l)

REAZIONI DI SCAMBIO O DI SPOSTAMENTO (O DI SOSTITUZIONE): A + BC → AC + B

Un elemento A (più reattivo) sposta un elemento meno reattivo B da un suo composto BC.

Esempio:
lo zinco (Zn), più reattivo dell’idrogeno (H), lo sposta dal composto HCl, liberando idrogeno gassoso e formando cloruro di zinco:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ ↑

REAZIONI DI DOPPIO SCAMBIO: AB + CD → AD + BC

Le reazioni di doppio scambio si verificano quando due composti si scambiano gli elementi che li costituiscono per formare due nuovi composti. Queste reazioni possono portare alla formazione di gas (CO2, SO2, NH3), precipitati (composti insolubili in acqua), acqua (reazioni di neutralizzazione).

Esempio:

1. Reazioni di doppio scambio con formazione di gas

Carbonato di calcio + acido cloridrico → anidride carbonica (gas) + acqua

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

2.Reazioni di doppio scambio con formazione di precipitati

Nitrato di argento + cloruro di sodio → cloruro di argento (precipitato) + nitrato di sodio

AgNO₃ + NaCl  → AgCl ↓ + NaNO₃

3.Reazioni di doppio scambio con formazione di acqua (reazione di neutralizzazione)

In una reazione tra un acido e una base si forma acqua: è detta reazione di neutralizzazione perché l’aggiunta di una base ( ioni OH^–) neutralizza l’acidità della soluzione contenete acido  (ioni H⁺).

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

REAZIONI DI DISSOCIAZIONE

Un composto ionico si dissocia in acqua liberando dal legame ionico gli ioni presenti nel composto, che diventano così elettroliti:

Esempio:

NaCl(s) → Na + (aq) + Cl– (aq)

REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE

Le reazioni di ossido - riduzione sono reazioni chimiche nelle quali si verifica il trasferimento di elettroni da una specie chimica (che si ossida) a un’altra (che si riduce). In queste reazioni il numero di ossidazione delle specie coinvolte si modifica: la specie che si ossida (cedendo elettroni) aumenta il numero di ossidazione; quella che si riduce (acquistando elettroni) riduce il suo numero di ossidazione.

Esempio:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ ↑

nella quale lo zinco si ossida (il suo numero di ossidazione aumenta: passa da 0 a + 2), mentre l’idrogeno si riduce (il suo numero di ossidazione si riduce: passa da + 1 a 0)

REAZIONI DI COMBUSTIONE

Le reazioni di combustione sono particolari reazioni di ossido-riduzione, nelle quali una sostanza detta combustibile si ossida combinandosi con l’ossigeno, detta comburente, che si riduce.
La reazione di combustione è fortemente esotermica e sviluppa notevoli quantità di calore. 

Esempio:
la combustione del metano, il gas che utilizziamo in cucina, avviene secondo questa reazione:

CH₄ + O₂ → CO₂ ↑ + 2H₂O + calore 

Quando avviene una trasformazione chimica, si creano sostanze nuove ed è spesso accompagnata da cambiamenti “visibili” quali:

• 1.Cambiamento di colore
• 2.Sviluppo di gas
• 3.Formazione o scomparsa di una sostanza solida
• 4.Sviluppo o assorbimento di calore

In quest’esperienza dovrai dapprima osservare alcuni fenomeni in seguito dovrai tentare di dare una spiegazione a ciò che hai osservato.

L’osservazione è la prima fase e dovrai prendere nota di tutto ciò che osservi durante l’esperienza. In seguito dovrai tentare di dare una spiegazione ai fenomeni che hai osservato. 
Attenzione a non fare confusione, nelle osservazioni dovrai riportare ciò che vedi, che senti o che misuri, mentre per dare una spiegazione dovrai usare termini e idee elaborate dalla tua mente.

Costruisci una tabella, come quella riportata qui sotto, e trasferisciti in laboratorio

REAGENTE A	REAGENTE B	OSSERVAZIONI	SPIEGAZIONI
Permanganato di potassio	Solfato ferroso
Cloruro ferrico	Idrossido di sodio
Acido acetico	Carbonato di sodio
Acido cloridrico	Idrossido di sodio
Tiosolfato di sodio	Acqua deionizzata

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