3. Equacions químiques
Equacions químiques
Quan cremem carbó a una barbacoa, els reactius són el carbó i l’oxigen, que es consumeixen mentre la reacció progressa. Alhora, es va formant un compost, el diòxid de carboni, que és el producte de la reacció:
El que hem escrit al quadre és una equació química. Les equacions químiques també es poden escriure utilitzant els símbols o les fórmules dels elements i dels compostos que intervenen a la reacció:
En aquest cas també s’hi pot afegir l’estat físic de les substàncies: sòlid (s), líquid (l) o gas (g). Si es troben en dissolució s’hi sol especificar amb les lletres aq escrites entre parèntesi:
Llei de conservació de la massa:
La massa dels productes d'una reacció química és igual a la massa dels reactius de la reacció.
Conservació de la massa en una reacció química
Exercici: Conservació de la massa (fitxa 3)
Igualació de les equacions químiques:
Una equació química està igualada quan en els reactius hi ha el mateix nombre d'àtoms de cada un dels elements que en els productes.
Per igualar equacions químiques, és recomanables seguir els passos següents:
Igualar els àtoms que no siguin ni H ni O.
Igualar després els àtoms de H
Igualar, finalment, els àtoms de O
Davant de cada substància de la reacció es pot posar qualsevol nombre que creguem convenient d'acord amb la reacció. Els nombres han de ser els més petits possibles. Si no hi posem cap nombre davant de la substància, s'entén que hi ha l'1. Si ens referim al mon macroscòpic ( mols ), poden ser fraccionaris, si ens referim al món microscòpic ( molècules ), només poden ser nombres enters.
Exercici: Igualació de les equacions químiques (Solució)
Exercicis d'igualació de reaccions químiques:
Interpretació de l'equació química:
Reactiu limitant:
El reactiu limitant és aquell que en una reacció química s'acaba abans i determina la quantitat de producte o productes obtinguts. La reacció depèn del reactiu limitant, doncs, segons la llei de les proporcions definides, els altres reactius no reaccionaran quan un s'hagi acabat.
Quan s'ha igualat una equació, els coeficients representen el nombre de molècules i de mols de reactius i productes.
Quan una equació està ajustada, l'estequiometria s'empra per a saber els mols d'un producte obtinguts a partir d'un nombre conegut de mols d'un reactiu. La relació de mols entre reactiu i producte s'obté de l'equació ajustada. De vegades es creu equivocadament que en les reaccions s'utilitzen sempre les quantitats exactes de reactius. No obstant això, en la pràctica, el normal sol ser que s'utilitzi un excés d'un o més reactius, per aconseguir que reaccioni la major quantitat possible del reactiu en menor quantitat.