Le reazioni chimiche
Una reazione chimica è un processo che portaalla formazione di nuove sostanze, i prodotti,trasformando profondamente le so...
Sistema e ambienteSi definiscono “sistemi chimici” le sostanze(reagenti     e prodotti) che partecipano alletrasformazioni...
I sistemi chiusi scambiano con l’ambientesolo l’energia, ma non materia.                   ambiente                    sis...
Reazioni ed energiaNel corso di una reazione chimica si romponodei legami e se ne formano di nuovi: ilpassaggio dai reagen...
Reazioni esotermicheLe reazioni che avvengono con produzione dicalore, cioè trasferiscono energia dal sistemaall’ambiente,...
Reazione esotermicaCALORE              CALORE         SISTEMA         AMBIENTE
Il calore di reazioneIl calore emesso nel corso della reazione ha come fontel’energia dei legami delle molecole. Nella com...
Reazioni endotermicheSi definiscono endotermiche le reazioni cheavvengono con assorbimento di caloredall’ambiente.   N2 + ...
Reazione endotermicaCALORE              CALORE         SISTEMA         AMBIENTE
L’energia e le sostanze chimicheL’energia delle molecole è uguale alla sommadella loro energia cinetica e di quellapotenzi...
L’energia potenziale è legata alla posizionereciproca delle particelle cariche checompongono atomi, molecole e ioni.L’ener...
Cl Cl         H Henergia           molecole reagenti (H2 e Cl2)          H2    +      Cl2                     2HCl        ...
L’entalpiaL’energia potenziale, l’energia di legame,contenuta da ogni sostanza, viene definitaentalpia ed indicata con H. ...
Se la reazione avviene a pressione costante, ilcalore assorbito o emesso nel corso di reazionecoincide con la variazione d...
REAZIONI ESOTERMICHE                  reagenti              C(s) + O2(g) ENTALPIA H                                       ...
REAZIONIENDOTERMICHE                               prodotti                         2NO ENTALPIA H                        ...
Calcolo del ΔH di una reazione con leenergie di legameCon le energie di legame è possibile calcolare il calore (ΔH)di una ...
Cl        Cl                Cl       +        ClEnergia per spezzare una mole di Cl2= +242 kJ        Totale energia richie...
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Questa presentazione chiarisce il concetto di reazione esotermica-endotermica

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Le reazioni chimiche

  1. 1. Le reazioni chimiche
  2. 2. Una reazione chimica è un processo che portaalla formazione di nuove sostanze, i prodotti,trasformando profondamente le sostanze dipartenza, i reagenti. reazione chimica REAGENTI PRODOTTI
  3. 3. Sistema e ambienteSi definiscono “sistemi chimici” le sostanze(reagenti e prodotti) che partecipano alletrasformazioni 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. energia materia ambiente sistema
  4. 4. I sistemi chiusi scambiano con l’ambientesolo l’energia, ma non materia. ambiente sistemaI sistemi isolati non scambiano onl’ambiente né materia né energia. ambiente sistema
  5. 5. Reazioni ed energiaNel corso di una reazione chimica si romponodei legami e se ne formano di nuovi: ilpassaggio dai reagenti ai prodotti è sempreaccompagnato da una variazione di energiachimica potenziale. In molti casi l’energiapotenziale diminuisce , cioè i prodottipossiedono un’energia potenziale inferiore aquella dei reagenti, in altri casi accadel’inverso. Queste trasformazioni energeticheconsistono, quasi sempre, in trasferimenti escambi di calore o lavoro, (ad esempio lavoroelettrico in una pila o lavoro meccanico dovutoall’espansione di un gas che si forma nelcorso di una reazione) tra sistema e ambiente.
  6. 6. Reazioni esotermicheLe reazioni che avvengono con produzione dicalore, cioè trasferiscono energia dal sistemaall’ambiente, sono esotermiche. C + O2 CO2 + calore C6H12O6 + O2 6 CO2 + 6 H2O + caloreIn questa reazione non risultano importanti iprodotti di reazione, bensì il calore emesso.
  7. 7. Reazione esotermicaCALORE CALORE SISTEMA AMBIENTE
  8. 8. Il calore di reazioneIl calore emesso nel corso della reazione ha come fontel’energia dei legami delle molecole. Nella combustionedel metano, ad esempio: H O O O H C H + O C O + H H H O O O H HL’energia immagazzinata nei legami C H del metano e neilegami O O dell’ossigeno è maggiore dell’energia deilegami C O dell’anidride carbonica e dei legami H Odell’acqua. Parte dell’energia immagazzinata nei legami deireagenti si libera sotto forma di calore, il resto vieneimmagazzinato nei legami prodotti. Si formano molecole piùstabili, con legami più forti.
  9. 9. Reazioni endotermicheSi definiscono endotermiche le reazioni cheavvengono con assorbimento di caloredall’ambiente. N2 + O2 + energia 2NO H2 + I2 + energia 2HI CaCO3 + energia CaO + CO2
  10. 10. Reazione endotermicaCALORE CALORE SISTEMA AMBIENTE
  11. 11. L’energia e le sostanze chimicheL’energia delle molecole è uguale alla sommadella loro energia cinetica e di quellapotenziale. L’energia cinetica si concretizza inmovimenti di traslazione (spostamento),rotazione (su sé stesse), vibrazione(oscillazione o variazione della distanza traatomi)
  12. 12. L’energia potenziale è legata alla posizionereciproca delle particelle cariche checompongono atomi, molecole e ioni.L’energia potenziale delle particelle di caricaopposta è maggiore se esse sono lontane eminore si sono vicine. Il contrario si ha perle particelle con la stessa carica. Nel corsodi una reazione la posizione reciproca delleparticelle cariche si modifica, in seguito allarottura di alcuni legami e alla formazione dialtri. Si ha così una variazione dell’energiapotenziale.
  13. 13. Cl Cl H Henergia molecole reagenti (H2 e Cl2) H2 + Cl2 2HCl H Cl H Cl molecole prodotte (HCl) Energia Energia
  14. 14. L’entalpiaL’energia potenziale, l’energia di legame,contenuta da ogni sostanza, viene definitaentalpia ed indicata con H. L’entalpia è unagrandezza estensiva, e, se riferita ad una moledi sostanza, si definisce entalpia molare. H = ENTALPIA
  15. 15. Se la reazione avviene a pressione costante, ilcalore assorbito o emesso nel corso di reazionecoincide con la variazione di entalpia ΔH. Ilsimbolo “Δ” indica variazione. ΔH = H prodotti – H reagenti In una reazione esotermica il ΔH è negativo. ΔH < 0 In una reazione endotermica il ΔH è positivo. ΔH > 0
  16. 16. REAZIONI ESOTERMICHE reagenti C(s) + O2(g) ENTALPIA H ΔH<0 CO2(g) prodottiIl ΔH è negativo, la reazione è esotermica
  17. 17. REAZIONIENDOTERMICHE prodotti 2NO ENTALPIA H ΔH>0 N2 + O2 reagentiIl ΔH è positivo, la reazione è endotermica
  18. 18. Calcolo del ΔH di una reazione con leenergie di legameCon le energie di legame è possibile calcolare il calore (ΔH)di una reazione tra sostanze gassose: H H + Cl Cl 2H ClLa reazione richiede due passaggi:-Scissione delle molecole dei reagenti (processo che richiedeenergia) H H H + HEnergia per spezzare una mole di H2= + 436 kJ
  19. 19. Cl Cl Cl + ClEnergia per spezzare una mole di Cl2= +242 kJ Totale energia richiesta: +678 kJ-Formazione dei legami nei prodotti di reazione (processo checomporta emissione di energia) H Cl H Cl H Cl H ClEnergia liberata nella formazione di due moli di HCl=-862kJ.Calore di reazione ΔH = +687 kJ (energia necessaria perrompere i legami vecchi) + (-862 kJ) (energia liberata nellaformazione dei legami nuovi)= -184 kJ. La reazione èesotermica, perché il ΔH è negativo
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