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Equazioni chimiche

Una reazione chimica può essere rappresentata in modo sintetico attraverso un’equazione in cui al primo membro sono scritti i reagenti e al secondo membro i prodotti. I simboli e le formule chimiche usate mettono in evidenza i cambiamenti che si verificano nel passaggio da reagenti a prodotti. Ad esempio, l’equazione chimica di combustione del gas metano, CH₄, in presenza di ossigeno, O₂, con formazione di anidride carbonica, CO₂, e acqua, H₂O, può essere così rappresentata in modo sintetico:

L’espressione “a dare” può essere sostituita da una freccia che specifica il verso della reazione; in caso di reazioni reversibili (che possono avvenire nell’uno e nell’altro senso) si indica una doppia freccia. Trattandosi di un’equazione, la quantità scritta a primo membro uguaglia quella a secondo membro; questo equivale al fatto che nelle reazioni chimiche, la massa atomica totale delle sostanze coinvolte resta invariata, e quindi da entrambe le parti dell’equazione deve apparire lo stesso numero di atomi. Pertanto, più correttamente la reazione deve essere scritta come:

Per semplificare la notazione, nelle equazioni chimiche bilanciate i coefficienti unitari sono sottintesi, mentre sono sempre indicate le cariche elettriche e il numero di atomi

Le reazioni chimiche sono bilanciate non solo rispetto alla carica e al numero di atomi dello stesso elemento, ma anche alla massa di ciascun elemento, indicata nella tavola periodica.

Così, 16,05 unità di massa atomica (uma) di CH₄ reagiscono con 64,00 uma di O₂ a dare 44,01 uma di CO₂ e 36,04 uma di H₂O:

In altre parole, una mole di metano reagisce con due moli di ossigeno, producendo una mole di diossido di carbonio (o anidride carbonica) e due moli di acqua. Nella reazione è quindi rispettata la conservazione della carica, del numero di atomi e della massa (la somma delle masse dei reagenti è infatti uguale a quella dei prodotti).