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Home Chimica

Coefficienti stechiometrici

di Chimicamo
27 Giugno 2021
in Chimica, Stechiometria
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Coefficienti stechiometrici- chimicamo

Coefficienti stechiometrici- chimicamo

I coefficienti stechiometrici esprimono i rapporti molari tra le specie presenti in una reazione.

I rapporti quantitativi tra i reagenti e i prodotti di una reazione chimica costituiscono un aspetto fondamentale della stechiometria al fine di poter prevedere le quantità delle sostanze che reagiscono e quelle dei prodotti di reazione.

E' quindi necessario prima di procedere a qualsiasi calcolo bilanciare la reazione chimica anteponendo a ciascuna specie un numero, detto coefficiente stechiometrico, per fare in modo che un elemento compaia lo stesso numero di volte a sinistra e a destra della reazione.

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Le reazioni di ossidoriduzione vanno bilanciate seguendo due possibili metodi: il metodo del numero di ossidazione e il metodo delle semireazioni.

Molte reazioni, anche redox, tuttavia, possono essere bilanciate a vista e pertanto non è possibile fornire un metodo per il loro bilanciamento ma, al di là dell'esperienza, possono tornare utili alcune linee di carattere generale:

  • Assegnare il coefficiente 1 alla specie più complesse ovvero a quelle in cui sono presenti, nella formula, il maggior numero di elementi diversi
  • Bilanciare ogni singolo elemento senza mai cambiare le formule chimiche
  • Eliminare eventuali coefficienti frazionari

Esempi:

Bilanciare la reazione: N2 + O2 → NO

La specie in cui compaiono più elementi diversi è NO a cui può essere assegnato il coefficiente 1. Pertanto la reazione bilanciata è:

½ N2 + ½ O2 → NO

Per eliminare i coefficienti frazionari moltiplichiamo per 2 tutte le specie presenti nella reazione:

N2 + O2 → 2 NO

Bilanciare la reazione:

N2 + O2 → N2O3

La specie in cui compaiono più elementi diversi è N2O3 a cui può essere assegnato il coefficiente 1.

N2 + O2 →1 N2O3

A sinistra compaiono 2 atomi di azoto e a destra pure quindi la reazione è bilanciata per l'azoto. Tuttavia a sinistra vi sono 2 atomi di ossigeno e a destra 3 quindi anteponiamo a O2 il coefficiente 3/2

N2 + 3/2 O2 → 1 N2O3

Per eliminare i coefficienti frazionari moltiplichiamo per 2 tutte le specie presenti nella reazione:

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2 N2 + 3 O2 → 2 N2O3

Bilanciare la reazione:

C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O

La specie in cui compaiono più elementi diversi è C6H12O6 a cui può essere assegnato il coefficiente 1.

1 C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O

A sinistra vi sono 6 atomi d carbonio quindi anteponiamo il coefficiente 6 davanti a CO2

1 C6H12O6 + O2 → 6 CO2 + H2O

A sinistra vi sono 12 atomi di idrogeno quindi anteponiamo il coefficiente 6 davanti ad H2O

1 C6H12O6 + O2 → 6 CO2 + 6 H2O

A questo punto contiamo gli atomi di ossigeno a destra che risultano essere (6∙2) + 6 = 18. A sinistra ve ne sono 6 nella molecola C6H12O6 quindi ne devono essere aggiunti 18 – 6 = 12. Pertanto si antepone a O2 il coefficiente 6 e quindi la reazione bilanciata, omettendo il coefficiente 1 che di norma viene sottinteso, è:

C6H12O6 +6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

Consideriamo quest'ultima reazione bilanciata: si può dire che una molecola di glucosio reagisce con 6 molecole di ossigeno per dare 6 molecole di biossido di carbonio e 6 molecole di acqua ovvero che i rapporti stechiometrici sono 1:6:6:6

Invece che parlare di molecole si fa riferimento alle moli ovvero 1 mole di glucosio reagisce con 6 moli di ossigeno per dare 6 moli di biossido di carbonio e 6 moli di acqua.

Dalle moli si può passare ai grammi attraverso la massa molecolare e quindi si può dire che 180 g di glucosio reagiscono con 6 ∙ 32 = 192 grammi di ossigeno per dare 6 ∙ 44 =264 g di biossido di carbonio e 6 ∙ 18 = 108 g di acqua.

Si noti che la somma delle masse dei reagenti ovvero 180 + 192 = 372 g è pari alla somma delle masse dei prodotti di reazione ovvero 264 + 108 = 372 g in ossequio al principio di conservazione della massa enunciato da Lavoisier che costituisce la prima delle leggi ponderali.

 

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Tags: bilanciamento di reazioniesempireazioni redoxusi

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Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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