Fissaidee 1

Nel corso di una qualunque reazione chimica, la conversione dei reagenti nei prodotti comporta la rottura di alcuni legami e la formazione di altri, ma il numero totale di atomi di ciascun elemento presente nei reagenti non può variare rispetto al numero totale di atomi di ciascun elemento presente nei prodotti, altrimenti avremmo creato o distrutto materia, violando la legge di conservazione della massa il cui enunciato è “nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma”. Per comprendere questo concetto, pensiamo alla reazione tra ossigeno e ammoniaca e immaginiamo di avere inizialmente introdotto in un recipiente chiuso una molecola di NH₃ e una di O₂. Ci si può facilmente rendere conto che nelle condizioni “iniziali” il recipiente contiene 1 atomo di azoto e 3 di idrogeno (1 molecola di NH₃) nonché 2 di ossigeno (1 molecola di O₂). Quando la reazione avviene in linea con quanto previsto dalla seguente equazione:

nelle condizioni “finali” il recipiente dovrebbe contenere 2 atomi di azoto (1 molecola di N₂), nonché 2 di idrogeno e 1 di ossigeno (1 molecola di H₂O). La natura di reagenti e prodotti è ben descritta, ma lo schema di reazione non tiene correttamente conto del rapporto di combinazione tra le molecole di reagenti, né di quello di formazione dei rispettivi prodotti, dando una reazione non bilanciata.

Bilanciare una reazione significa individuare i valori numerici dei coefficienti stechiometrici, indicati con i simboli generici a, b, … m, n, … affinché il numero di atomi di ciascun elemento rimanga invariato nella conversione dei reagenti in prodotti. 

a A + b B + … → m M + n N + …

Per esempio, con riferimento alla reazione tra ammoniaca e ossigeno a dare azoto e acqua, si può facilmente verificare che l’impiego dei seguenti coefficienti stechiometrici:

conduce a una reazione bilanciata. Queste semplici relazioni numeriche (ad esempio, NH₃ e O₂ reagiscono in rapporto 4:3, N₂ si forma con un rapporto 2:3 rispetto a O₂) non sono valide se esprimiamo le quantità di reagenti e prodotti in massa (per esempio, in grammi o in chilogrammi).