Bilanciatore di equazioni chimiche (calcolo dei coefficienti)
Basta inserire un'equazione non bilanciata come H2 + O2 -> H2O per ottenere automaticamente i più piccoli coefficienti interi positivi che soddisfano la legge di conservazione della massa.
Esempi di equazioni ricorrenti
Alcune equazioni frequenti nella chimica scolastica, con i coefficienti già bilanciati. Usatele per verificare i vostri calcoli o per controllare le risposte.
| Nome della reazione | Equazione non bilanciata | Equazione bilanciata |
|---|---|---|
| Combustione dell'idrogeno | H2 + O2 → H2O | 2H2 + O2 → 2H2O |
| Arrugginimento del ferro (ossidazione) | Fe + O2 → Fe2O3 | 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 |
| Combustione completa del metano | CH4 + O2 → CO2 + H2O | CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O |
| Combustione completa del propano | C3H8 + O2 → CO2 + H2O | C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O |
| Ossidoriduzione fra permanganato di potassio e acido cloridrico | KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + H2O + Cl2 | 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 |
Che cosa significa bilanciare un’equazione chimica
Bilanciare un’equazione chimica significa porre davanti a reagenti e prodotti dei coefficienti tali che ogni elemento compaia lo stesso numero di volte da entrambe le parti. È la traduzione algebrica della legge di conservazione della massa: in una reazione la materia non si crea né si distrugge, quindi il numero di atomi non può cambiare attraversando la freccia.
Inserisca un’equazione non bilanciata come H2 + O2 -> H2O e questo strumento risolve il relativo sistema di equazioni lineari, restituendo il più piccolo insieme di coefficienti interi positivi che soddisfa la conservazione della massa. Sono gestite anche le formule con parentesi e le reazioni di ossidoriduzione.
Come si usa
- Digiti l’equazione Separi reagenti e prodotti con «+» e unisca i due membri con una freccia (vanno bene ->, = oppure →).
- Non occorre cancellare i coefficienti I numeri già presenti vengono ignorati e ricalcolati, perciò non è necessario rimuoverli prima.
- Verifichi il risultato Per ciascun reagente e prodotto compaiono i coefficienti bilanciati come i più piccoli numeri interi che soddisfano l’equazione.
- Carichi un esempio per vedere il formato Il pulsante di esempio carica una reazione rappresentativa, così può vedere come sono presentati i risultati prima di inserire la sua.
Consigli per sfruttarlo al meglio
- Non è necessario indicare i coefficienti: se ne inserite comunque, lo strumento li ignora e ricalcola tutto da capo.
- La freccia può essere «->», «=» oppure «→»: potete incollare senza problemi anche la freccia a tutta larghezza.
- Sono ammesse le formule con parentesi, come Fe2(SO4)3, quindi potete inserire anche equazioni con sali complessi.
- Se gli elementi sembrano corretti ma l'equazione non si risolve, è probabile un errore di trascrizione: confrontate gli elementi presenti fra reagenti e prodotti.
- Caricare con l'apposito pulsante una delle equazioni di esempio, per vedere come viene presentato il risultato, aiuta a orientarsi prima di inserire la propria.
Quando torna utile
Compiti di chimica a scuola
Serve a confrontare le risposte degli esercizi di bilanciamento o a verificare i coefficienti ricavati a mano.
Coefficienti di reazioni redox complesse
Reazioni come quella del permanganato di potassio con l’acido cloridrico sono laboriose da bilanciare a mano; qui i coefficienti corretti si ottengono meccanicamente.
Il primo passo di un calcolo stechiometrico
Insieme al calcolo della massa molare, l’equazione bilanciata è il punto di partenza per determinare quanto reagente serve o quanto prodotto si ottiene.
Stendere una relazione di laboratorio
Quando vuole che la reazione compaia nella relazione con i coefficienti esatti, qui ha una verifica rapida.
Termini sul bilanciamento delle equazioni
- Legge di conservazione della massa
- Principio secondo cui la massa complessiva delle sostanze non cambia durante una reazione chimica. Dimostrato da Antoine Lavoisier nel Settecento, costituisce il fondamento teorico del bilanciamento.
- Coefficiente
- Numero posto davanti a un composto intero per indicare quante unità partecipano. Si distingue dal pedice interno alla formula, che conta gli atomi; nel bilanciamento si modificano soltanto i coefficienti.
- Reagenti e prodotti
- Le sostanze a sinistra della freccia, prima della reazione, sono i reagenti; quelle a destra, successive a essa, i prodotti.
- Reazione di ossidoriduzione
- Reazione che comporta un trasferimento di elettroni. Alcune, come quella del permanganato di potassio con l’acido cloridrico, richiedono metodi specifici — per esempio quello delle semireazioni — quando si bilanciano a mano.
- Eliminazione di Gauss
- Algoritmo per risolvere meccanicamente sistemi di equazioni lineari. Questo strumento lo applica alla condizione che ogni elemento debba avere lo stesso numero di atomi da entrambe le parti.
Domande frequenti
A proposito — l'algoritmo di bilanciamento e la conservazione della massa
L'idea stessa di bilanciare un'equazione con dei coefficienti poggia sulla legge di conservazione della massa, enunciata nel Settecento dal chimico francese Antoine Lavoisier. Misurando con precisione le combustioni in recipienti chiusi, Lavoisier dimostrò che la massa complessiva non varia fra prima e dopo la reazione e smentì la teoria allora dominante, quella del flogisto, secondo cui bruciando si perdeva massa.
Quando si bilancia a mano, il primo scoglio per chi studia è la confusione fra coefficienti e pedici. Il coefficiente indica quante unità del composto partecipano, il pedice quanti atomi ci sono nella molecola: riscrivendo il secondo si ottiene una sostanza completamente diversa. L'algoritmo usato da questo strumento — la ricerca dello spazio nullo di un sistema di equazioni lineari — rispetta rigorosamente questa distinzione e ricava meccanicamente soltanto i coefficienti corretti.
Con le ossidoriduzioni complesse, come quella fra permanganato di potassio e acido cloridrico, determinare i coefficienti a mano diventa laborioso e talvolta richiede metodi specialistici, come quello delle semireazioni, che seguono lo scambio di elettroni. L'algoritmo basato sull'eliminazione di Gauss adottato qui trova la soluzione partendo dalla sola condizione che il numero di atomi di ciascun elemento coincida ai due lati, con il vantaggio di non dover ragionare sullo scambio di elettroni.