Le reazioni chimiche e l'equilibrio

Questa lezione ripassa le reazioni chimiche, la cinetica e l'equilibrio chimico, argomenti fondamentali del programma di Scienze naturali (chimica) dei licei per l'esame di Stato. Si parte dalle prove sperimentali che indicano l'avvenuta formazione di un nuovo prodotto — come la formazione di un precipitato solido in una soluzione limpida — e dai principali tipi di reazione: sintesi, decomposizione, scambio semplice, doppio scambio (in cui due composti si scambiano reciprocamente i propri ioni, come nella reazione tra nitrato d'argento e cloruro di sodio) e combustione, che nel caso completo di un idrocarburo produce sempre anidride carbonica e acqua.

Il quiz approfondisce le reazioni di ossidoriduzione, chiarendo il concetto di numero di ossidazione (una carica formale convenzionale assegnata a un atomo assumendo che gli elettroni di legame siano attribuiti all'elemento più elettronegativo) e distinguendo l'agente ossidante, che acquista elettroni e si riduce, dal riducente, che li perde e si ossida.

Un blocco importante riguarda la cinetica chimica: secondo la teoria degli urti, una collisione tra molecole porta a una reazione solo se le molecole possiedono un'energia cinetica superiore all'energia di attivazione. Viene spiegato come l'aumento della temperatura acceleri la velocità di reazione aumentando frequenza ed energia degli urti, e come un catalizzatore acceleri la reazione abbassando l'energia di attivazione, senza però modificare la posizione dell'equilibrio né il valore della costante di equilibrio K.

Infine, il quiz affronta l'equilibrio chimico e il principio di Le Chatelier: un sistema all'equilibrio, se perturbato (ad esempio aggiungendo un reagente o aumentando la pressione totale in una reazione gassosa), si sposta in modo da opporsi alla perturbazione — consumando l'eccesso di reagente aggiunto, o spostandosi verso il lato con minor numero di moli gassose in caso di aumento di pressione. Le 12 flashcard di ripasso rapido fissano la terminologia essenziale — ossidazione, riduzione, energia di attivazione, costante di equilibrio K — prima di affrontare il quiz o l'esame completo.

• Riconoscere le prove sperimentali dell'avvenuta reazione chimica e classificare i principali tipi di reazione
• Distinguere agente ossidante e riducente in una reazione di ossidoriduzione tramite il numero di ossidazione
• Spiegare la teoria degli urti e il ruolo dell'energia di attivazione nella cinetica chimica
• Descrivere l'effetto della temperatura e di un catalizzatore sulla velocità di reazione e sulla costante K
• Applicare il principio di Le Chatelier a una perturbazione di concentrazione in un sistema all'equilibrio
• Prevedere lo spostamento dell'equilibrio di una reazione gassosa in seguito a una variazione di pressione

Ripasso di reazioni chimiche ed equilibrio per l'esame di Stato dei licei (Scienze naturali): i tipi di reazione (sintesi, decomposizione, scambio, combustione), l'ossidoriduzione e il numero di ossidazione, la cinetica chimica e la teoria degli urti, l'effetto di temperatura e catalizzatori, l'equilibrio chimico, la costante K e il principio di Le Chatelier.