Soggetti:
- Generale
- Equazione di reazione C e O2
- Equazione di reazione H2 e O2
nel complesso:
Questa pagina spiega come correggere le equazioni di reazione. Un'equazione di reazione è una formula in cui vengono inserite le sostanze prima e dopo la combustione (ad esempio C e O2). Dopo la combustione, queste sostanze si saranno trasformate in CO2.
L'equazione di reazione viene quindi utilizzata per determinare quanti chilogrammi di aria sono necessari per bruciare 1 chilogrammo della sostanza in questione.
Equazione di reazione C e O2:
L'equazione di reazione di C e O2 è mostrata di seguito. Di seguito spieghiamo come completare questa equazione.
Inizieremo dalla riga superiore. Nell'equazione, l'atomo di carbonio (C) si trova insieme agli atomi di ossigeno (O2) sul lato sinistro della freccia. Queste sostanze devono essere bruciate. La freccia mostra la connessione tra le sostanze dopo la combustione. L'equazione ora mostra che un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno insieme formano anidride carbonica (CO2).
Per il passo successivo è importante determinare le masse atomiche di C e O2. Ogni isotopo di un elemento chimico ha una massa atomica diversa, espressa in grammi per mole. Le masse atomiche di carbonio e ossigeno sono date:
C = 12 g/mol
O = 16 g/mol
Innanzitutto viene data l’equazione di reazione per la combustione di C e O2:
Si annotano poi le masse atomiche. 12 è posto sotto C e sotto O2 (16×2), perché O2 è formato da due atomi di ossigeno, ciascuno del peso di 16 grammi per mole.
Sul lato destro della freccia l'atomo di C viene aggiunto agli atomi di ossigeno. La somma totale è 44. Nella fase successiva si calcola quanti chilogrammi di ossigeno sono necessari per bruciare un chilogrammo di carbonio. Lo facciamo dividendo l'intera equazione per 12.
Dopo aver diviso per 12, rimangono i seguenti numeri:
Ora in realtà dice:
Lo vogliamo in chilogrammi e non in grammi per mole. In linea di principio puoi semplicemente sostituire g/mol con kg, perché puoi vederli come rapporti.
Un esempio:
È necessario aggiungere 10 litro di detergente a 1 litri di acqua. (Un decimo di detergente per litro d'acqua.) Ciò significa che è necessario aggiungere anche 10 ettolitro di tale detergente ogni 1 ettolitri di acqua. Oppure 10 centilitri d'acqua e 1 centilitro di detergente, ma poi dovrai mescolare 100 volte di seguito per tornare ai 10 litri d'acqua per 1 litro di detergente. Le proporzioni rimangono le stesse.
La conclusione è che grammi per mole e kg possono essere scambiati, purché nella formula non compaiano altre quantità!
L'equazione ora mostra che sono necessari 2,67 kg di O2 per bruciare 1 kg di C. Questo produce 3,67 kg di CO2. Puoi facilmente verificare se è stato commesso un errore di calcolo confrontando i numeri a sinistra e a destra della freccia. Sommando i numeri a sinistra della freccia ottieni 3,67, così come il numero a destra della freccia, quindi è fatto bene. È utile verificarsi in questo modo, soprattutto con equazioni di reazione lunghe.
Equazione di reazione H2 e O2:
Impostiamo l'equazione di reazione per H2 e O2 come abbiamo fatto sopra con CO e O2. Rendere corretta l'equazione di reazione ora è leggermente diverso.
Ricominciamo dall'inizio; Dopo la combustione, H2 e O2 si trasformeranno in H2O, ma è qui che sorge il primo problema:
Se aggiungessi insieme H2 e O2, otterresti H2O2. Questa non è acqua, ma perossido di idrogeno. Ovviamente non è questa l'intenzione. Questo è il punto in cui l'equazione di reazione deve essere corretta, perché alla fine si deve formare H2O. Ciò che occorre fare ora è raddoppiare il numero di atomi di idrogeno. Lo facciamo come segue. Adesso mettendo un 2 davanti a H2, hai (2xH2) = 4 atomi di idrogeno.
Lo stesso vale per il lato destro della freccia, ma ora anche la O viene moltiplicata per 2. Perché vale quanto segue:
2H2O = 2(H2O) = 2xH2 e 2xO2.
Quindi ora hai di nuovo i due atomi di ossigeno, inclusi solo 4 atomi di idrogeno. Quindi vedi che non puoi semplicemente sommare insieme gli atomi, perché altrimenti si creerebbe un composto chimico di perossido di idrogeno al posto dell'acqua.
Il passo successivo è calcolare le masse atomiche. Per il passo successivo è importante determinare le masse atomiche di H e O2. Le masse atomiche di carbonio e ossigeno sono date:
H = 1 g/mol
O = 16 g/mol
Ora occorrono 32 kg di O2 per bruciare 4 kg di H2. Dopo la combustione si formano 36 kg di H2O. Dividendo ora l'intera equazione per 4, si può determinare quanti kg di O2 sono necessari per bruciare 1 kg di H2:
Alla fine diventa:
Quindi per bruciare 1 kg di idrogeno sono necessari 8 kg di ossigeno.
