Le trasformazioni fisiche producono una modificazione fisica della materia e non producono nuove sostanze.

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1 Le trasformazioni fisiche producono una modificazione fisica della materia e non producono nuove sostanze.

2 Le trasformazioni chimiche sono modificazioni che comportano una variazione della composizione chimica delle sostanze con formazione di nuove sostanze.

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4 Nelle trasformazioni chimiche le sostanze originarie si dicono reagenti, le nuove sostanze prendono il nome di prodotti. reagenti prodotti

5 Le trasformazioni chimiche possono presentare alcuni cambiamenti caratteristici formazione di bollicine; variazione di colore; formazione o scomparsa di un solido; liberazione di prodotti gassosi profumati o maleodoranti; riscaldamento o raffreddamento del recipiente in cui avviene la reazione.

6 Una reazione chimica è un processo che porta alla formazione di nuove sostanze, i prodotti, trasformando profondamente le sostanze di partenza, i reagenti. REAGENTI reazione chimica PRODOTTI

7 Il bilanciamento delle reazioni chimiche è un applicazione della "Legge di Lavoisier", secondo la quale "la massa dei reagenti che partecipano ad una reazione chimica deve essere uguale alla massa dei prodotti". Quando scriviamo l equazione della reazione chimica dobbiamo fare in modo che la somma delle masse dei reagenti sia uguale alla somma delle masse dei prodotti. Quindi, da ciò si deduce che lo scopo di un bilanciamento chimico è far si che si abbia lo stesso numero di atomi tra i reagenti e i prodotti, ovvero gli stessi atomi a inizio reazione e alla fine di essa.

8 Bilanciamento delle reazioni Bilanciare una reazione significa porre davanti alle formule delle sostanze che partecipano alla reazione dei numeri, i coefficienti stechiometrici, in modo tale da far figurare lo stesso numero di atomi nei reagenti e nei prodotti. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O

9 Classificazione delle reazioni chimiche 1-Reazioni di combinazione o di sintesi: due o più reagenti formano un unico prodotto: + A + B 2Mg + O 2 AB 2MgO C + O 2 CO 2

10 2-Reazioni di decomposizione : un composto si decompone per formare due o più prodotti: + AB A + B KClO 3 2KCl + 2O 2 CuCO 3 CuO + CO 2

11 3-Reazioni di scambio o di spostamento: un elemento libero sostituisce uno degli elementi del composto: + + A + BC 2Al + 3CuSO 4 AC + B Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu

12 4-Reazioni di doppio scambio: i composti si scambiano i partner e dai due reagenti si ottiene: a) un composto insolubile (precipitato) b) una molecola stabile, quale H 2 O c) sviluppo di un gas + + AB + CD AD + CB

13 a)formazione di una sostanza insolubile (precipitato) 2AgNO 3 + K 2 CrO 4 Ag 2 CrO 4 + 2KNO 3 BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO HCl Na 2 S + CuCl 2 CuS + 2 NaCl

14 b) Formazione di H 2 O NaOH + HCl NaCl + H 2 O 2 KOH + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + H 2 O Mg(OH) 2 + 2HNO 3 Mg(NO 3 ) 2 + H 2 O

15 c) Formazione di gas Na 2 CO 3 +2HNO 3 2NaNO 3 +CO 2 + H 2 O CaSO 3 + 2HCl CaCl 2 +SO 2 + H 2 O NH 4 Cl + KOH KCl + NH 3 + H 2 O

16 Sistema e ambiente Si definiscono sistemi chimici le sostanze (reagenti e prodotti) che partecipano alle trasformazioni fisiche e chimiche della materia. Tutto ciò che circonda il sistema viene definito ambiente. I sistemi aperti scambiano con l ambiente sia materia che energia. materia ambiente sistema energia

17 I sistemi chiusi scambiano con l ambiente solo l energia, ma non materia. ambiente sistema I sistemi isolati non scambiano on l ambiente né materia né energia. ambiente sistema

18 Reazioni ed energia Nel corso di una reazione chimica si rompono dei legami e se ne formano di nuovi: il passaggio dai reagenti ai prodotti è sempre accompagnato da una variazione di energia chimica potenziale. In molti casi l energia potenziale diminuisce, cioè i prodotti possiedono un energia potenziale inferiore a quella dei reagenti, in altri casi accade l inverso. Queste trasformazioni energetiche consistono, quasi sempre, in trasferimenti e scambi di calore o lavoro, (ad esempio lavoro elettrico in una pila o lavoro meccanico dovuto all espansione di un gas che si forma nel corso di una reazione) tra sistema e ambiente.

19 Reazioni esotermiche Le reazioni che avvengono con produzione di calore, cioè trasferiscono energia dal sistema all ambiente, sono esotermiche. C + O 2 CO 2 + calore C 6 H 12 O 6 + O 2 6 CO H 2 O + calore In questa reazione non risultano importanti i prodotti di reazione, bensì il calore emesso.

20 Reazione esotermica CALORE CALORE SISTEMA AMBIENTE

21 Reazioni endotermiche Si definiscono endotermiche le reazioni che avvengono con assorbimento di calore dall ambiente. N 2 + O 2 + energia 2NO H 2 + I 2 + energia 2HI CaCO 3 + energia CaO + CO 2

22 Reazione endotermica CALORE CALORE SISTEMA AMBIENTE