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Reazioni nette: bilanciamento

Le reazioni nette forniscono informazioni relative alle specie che partecipano effettivamente alla reazione escludendo gli spettatori.

A seconda delle informazioni che si vogliono fornire una reazione può essere scritta in forma molecolare, in forma ionica o in forma netta.

Nella reazione scritta in forma molecolare sono indicati i reagenti e i prodotti in forma molecolare anche se gli stessi sono presenti in forma ionica.

Nelle reazioni ioniche sono indicate le specie che sono elettroliti forti in forma ionica, mentre nelle reazioni nette sono eliminati gli ioni spettatori. La strategia migliore per risolvere un tale esercizio consiste nello scrivere dapprima la reazione in forma molecolare, poi in forma ionica individuando gli elettroliti forti. In ultimo si semplificano gli ioni presenti a destra e a sinistra e quindi si ottiene la reazione netta.

Esercizi

Scrivere le reazioni nette relative alle seguenti reazioni:

1)      Fosfato di potassio + nitrato di magnesio

Si scrive la reazione che, nella fattispecie, è di doppio scambio

K₃PO₄ + Mg(NO₃)₂ → Mg₃(PO₄)₂ + KNO₃

Si bilancia la reazione scritta in forma molecolare:
2 K₃PO₄ +3 Mg(NO₃)₂ → Mg₃(PO₄)₂ +6 KNO₃

Tutte le specie, ad eccezione del fosfato di magnesio, sono elettroliti forti pertanto si procede a scrivere la reazione in forma ionica:

6 K⁺_(aq) + 2 PO₄^3-_(aq) + 3 Mg²⁺_(aq) + 6 NO₃^–_(aq) → Mg₃(PO₄)_2(s)  +6 K⁺_(aq) +  6 NO₃^–_(aq)

Si eliminano gli ioni spettatori e si ha la reazione netta :

3 Mg²⁺_(aq) + 2 PO₄^3-_(aq) → Mg₃(PO₄)_2(s)

2)      Idrossido di sodio + acido ossalico

NaOH + H₂C₂O₄ → Na₂C₂O₄ + H₂O

Si bilancia la reazione scritta in forma molecolare:

2 NaOH + H₂C₂O₄ → Na₂C₂O₄ + 2 H₂O

L’acido ossalico è un acido debole quindi non può essere scritto in forma ionica e anche l’acqua. La reazione scritta in forma ionica è pertanto:

2 Na⁺_(aq) + 2 OH^–_(aq) + H₂C₂O_4(aq)  → 2 Na⁺_(aq) + C₂O₄^2-_(aq) + 2 H₂O_(l)

L’unico ione spettatore è lo ione sodio quindi la reazione scritta in forma netta è:

2 OH^–_(aq) + H₂C₂O_4(aq)  → C₂O₄^2-_(aq) + 2 H₂O_(l)

3)      Alluminio + acido fosforico

Al + H₃PO₄ → AlPO₄ + H₂

Si bilancia la reazione scritta in forma molecolare:

2 Al +2 H₃PO₄ → 2AlPO₄ + 3 H₂

Solo il fosfato di alluminio deve essere scritto in forma ionica:

2 Al_(s) + 2 H₃PO_{4 (aq)} → 2 Al³⁺_(aq) + 2 PO₄^3-_(aq) + 3 H_2(aq)

Non potendosi semplificare nulla la reazione netta coincide con quella ionica

4)      Solfuro di sodio + acido fosforico

Na₂S  + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + H₂S

Si bilancia la reazione scritta in forma molecolare:

3 Na₂S  +2 H₃PO₄  → 2 Na₃PO₄ +3 H₂S

Sia l’acido fosforico che è un acido debole che il solfuro di idrogeno che è gassoso non vanno scritti in forma ionica:

6 Na⁺_(aq) + 3 S^2-_(aq) + 2 H₃PO_{4 (aq)} →  6 Na⁺_(aq) + 2 PO₄^3-_(aq) + 3 H₂S_(g)

Eliminando lo ione sodio che agisce da spettatore si ottiene la reazione netta:

3 S^2-_(aq) + 2 H₃PO_{4 (aq)} →  2 PO₄^3-_(aq) + 3 H₂S_(g)

5)      Ammoniaca acquosa + acido solforico

NH₃ + H₂SO₄→ (NH₄)₂SO₄

Si bilancia la reazione scritta in forma molecolare:

2 NH₃ + H₂SO₄→ (NH₄)₂SO₄

Solo l’ammoniaca non può essere scritta in forma ionica essendo sia l’acido solforico che il solfato di ammonio elettroliti forti:

2 NH_3(aq) + 2 H⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq) → 2 NH₄⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq)

eliminando lo ione solfato che agisce da spettatore si ottiene la reazione netta:

2 NH_3(aq) + 2 H⁺_(aq)  → 2 NH₄⁺_(aq)

6)      Acido nitrico + carbonato di argento:

HNO₃ + Ag₂CO₃ → AgNO₃ + H₂O + CO₂

Si bilancia la reazione scritta in forma molecolare:

2 HNO₃ + Ag₂CO₃ → 2 AgNO₃ + 2 H₂O + 2 CO₂

Solo l’acido nitrico e il nitrato di argento possono essere scritti in forma ionica:

2 H⁺_(aq) + 2 NO₃^–_(aq) + Ag₂CO_3(s) → 2 Ag⁺_(aq) + 2 NO₃^–_(aq) + 2 H₂O_(l) + 2 CO_2(g)

Eliminando il solo ione nitrato che agisce da spettatore di ha la reazione netta:

2 H⁺_(aq) +  Ag₂CO_3(s) → 2 Ag⁺_(aq) +  2 H₂O_(l) + 2 CO_2(g)