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Esercizi sulle reazioni chimiche acido-base

Reazioni chimiche

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Esercizi sul bilanciamento delle reazioni chimiche acido-base

In questo articolo è possibile scaricare 6 esercizi sul bilanciamento delle reazioni chimiche acido-base, ideati per supportare gli studenti di ingegneria, chimica, biologia e fisica nella preparazione all’esame di chimica generale. Ogni esercizio è risolto in modo dettagliato, senza omissioni, per garantire una comprensione chiara e completa del metodo di bilanciamento.

Il bilanciamento di una reazione chimica acido-base è il processo attraverso il quale si assicura che il numero di atomi di ciascun elemento sia conservato tra reagenti e prodotti, senza variazioni nei numeri di ossidazione. Comprendere questo principio è essenziale per interpretare correttamente le trasformazioni chimiche.

Nel seguente articolo, gli studenti avranno l’opportunità di bilanciare diverse reazioni acido-base. È richiesta una conoscenza minima dei princìpi del bilanciamento per affrontare correttamente gli esercizi proposti.

Questa raccolta di esercizi sul bilanciamento delle reazioni chimiche acido-base è particolarmente adatta a chi si avvicina per la prima volta all’argomento, includendo esercizi di difficoltà progressiva, dal livello base a intermedio, per consolidare le competenze in modo graduale ed efficace.

 

Scarica gli esercizi svolti

Ottieni il documento contenente 6 esercizi risolti, per migliorare la tua comprensione del bilanciamento delle reazioni chimiche acido-base.

 

Esercizi sulle reazioni chimiche acido-base: autori e revisori

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Autore: Fulvio Benintende .  

Revisori: Joan Pasqual Guilabert.  

 

Esercizi sulle reazioni chimiche acido-base: testi degli esercizi

 

Esercizio 1 (\bigstar\largewhitestar\largewhitestar\largewhitestar\largewhitestar). Bilanciare le seguenti reazioni.

  1.     \[ \text{Al} + H_2 \text{SO}_4 \rightarrow \text{Al(HSO}_4\text{)}_3 + H_2 \]

  2.     \[ \text{Ca} + H_3 \text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2 + H_2 \]

  3.     \[ \text{Mg(OH)}_2 + \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \text{O} \]

  4.     \[ \text{AgNO}_3 + \text{K}_2 \text{CrO}_4 \rightarrow \text{Ag}_2 \text{CrO}_4 + \text{KNO}_3 \]

  5.     \[ \text{Bi(NO}_3)_3 + \text{KOH} \rightarrow \text{H}_3 \text{BiO}_3 + \text{KNO}_3 \]

  6.     \[ \text{SbCl}_3 + \text{H}_2 \text{S} \rightarrow \text{Sb}_2 \text{S}_3 + \text{HCl} \]

Svolgimento.

Si ricordi di bilanciare secondo l’ordine:

  1. Metallo
  2. Non-metallo
  3. Idrogeno
  4. Ossigeno

E che bilanciare significa far sì che le moli di atomi dei reagenti eguaglino le moli di atomi dei prodotti di reazione.

Nota: nella specie \text{Al(HSO}_4\text{)}_3, per esempio, così scritta, vi sono 3 moli di molecole di \text{Al(HSO}_4\text{)}_3, ma 3 moli di atomi di Al, 9 moli di atomi di H, 9 moli di atomi di S e 36 moli di atomi di O.

Svolgimento punto 1.

Al primo tentativo di bilanciamento è lecito scrivere:

    \[ \text{Al} + 3 H_2 \text{SO}_4 \rightarrow \text{Al(HSO}_4\text{)}_3 + H_2 \]

In quanto l’alluminio è già bilanciato e passando poi allo zolfo si hanno 3 moli complessive di atomi “ai prodotti” (destra), per cui serve un coefficiente 3 “ai reagenti” (sinistra). Ci si rende però subito conto che si hanno poi 6 atomi di idrogeno totali a sinistra e 5 a destra. È bene dunque ragionare su H_2, al quale servirebbe un coefficiente stechiometrico \frac{3}{2} per essere bilanciato. Dovendo tuttavia i coefficienti essere interi, si moltiplicano semplicemente tutti gli altri coefficienti per il denominatore “2”, ottenendo così la soluzione:

    \[ 2 \text{Al} + 6 H_2 \text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Al(HSO}_4\text{)}_3 + 3 H_2 \]

Svolgimento punto 2.

In questo caso nessuna frazione entrerà in gioco, quindi il bilanciamento sarà “diretto”.

  • Bilanciamento Ca: ai prodotti si hanno 3 moli, quindi si appone un coefficiente stechiometrico 3 ai reagenti.
  • Bilanciamento P: 2 moli a destra, si inserisce dunque coefficiente 2 alla specie \text{H}_3 \text{PO}_4 a sinistra.
  • Bilanciamento H: 6 moli totali ai reagenti, serve quindi coefficiente 3 alla specie H_2 ai prodotti.
  • Bilanciamento O: nessun intervento necessario.

    \[ 3 \text{Ca} + 2 \text{H}_3 \text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2 + 3 H_2 \]

Svolgimento punto 3.

  • Bilanciamento Mg: nessun intervento necessario.
  • Bilanciamento Cl: 2 moli di atomi ai prodotti, si pone un 2 accanto alla specie HCl ai reagenti.
  • Bilanciamento H: 4 moli complessive a sinistra, si aggiunge quindi un 2 ad \text{H}_2 \text{O} a destra.
  • Bilanciamento O: nessun intervento necessario.

    \[ \text{Mg(OH)}_2 + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + 2 \text{H}_2 \text{O} \]

Svolgimento punto 4.

  • Bilanciamento Ag: 2 moli ai prodotti, si rende necessario un coefficiente 2 per \text{AgNO}_3 ai reagenti.
  • Bilanciamento K: 2 moli a sinistra, si aggiunge un 2 a \text{KNO}_3 a destra.
  • Bilanciamento Cr e O: nessun intervento necessario.

    \[ 2 \text{AgNO}_3 + \text{K}_2 \text{CrO}_4 \rightarrow \text{Ag}_2 \text{CrO}_4 + 2 \text{KNO}_3 \]

Svolgimento punto 5.

  • Bilanciamento Bi: nessun intervento necessario.
  • Bilanciamento K: apparentemente nessun intervento necessario.
  • Bilanciamento N: 3 moli di atomi ai reagenti, si appone un 3 a \text{KNO}_3 ai prodotti. Nota: a questo punto è cambiato il numero di moli di K ai prodotti, si aggiunge quindi un 3 a \text{KOH} ai reagenti.
  • Bilanciamento H e O: nessun intervento necessario.

    \[ \text{Bi(NO}_3)_3 + 3 \text{KOH} \rightarrow \text{H}_3 \text{BiO}_3 + 3 \text{KNO}_3 \]

Svolgimento punto 6.

  • Bilanciamento Sb: 2 moli ai prodotti, si aggiunge un 2 a \text{SbCl}_3 ai reagenti.
  • Bilanciamento Cl: 6 moli complessive a sinistra a seguito del bilanciamento precedente, è necessario dunque un coefficiente 6 per HCl a destra.
  • Bilanciamento S: 3 moli ai prodotti, si mette coefficiente 3 a \text{H}_2 \text{S} ai reagenti.
  • Bilanciamento H: nessun ulteriore intervento necessario.

    \[ 2 \text{SbCl}_3 + 3 \text{H}_2 \text{S} \rightarrow \text{Sb}_2 \text{S}_3 + 6 \text{HCl} \]


 

Bibliografia

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Esercizi tratti da: A. Post Barocchi, A. Tagliabue – CHIMICA progetto modulare – 2007 S. Lattes, C. Editori Spa – Torino – Printed in Italy per conto della casa editrice Vincenzo Bona Spa – Torino.


 

 

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