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Quando si scrivono le reazioni chimiche sotto forma di equazione, si riportano i coefficienti stechiometrici, seguiti dai simboli delle sostanze coinvolte e da un pedice detto notazione di fase.

Le più comuni notazioni di fase sono:

 

  • per le sostanze in soluzione acquosa: (aq)
  • per le sostanze in fase solida: (s)
  • per le sostanze in fase aeriforme: (g)
  • per le sostanze in fase liquida: (l)

Il bilanciamento di un'equazione chimica consiste nel trovare i valori dei coefficienti stechiometrici tali da soddisfare la legge della conservazione delle masse.

In base a tale legge il numero di atomi di ciascun elemento deve essere uguale in entrambi i membri dell'equazione. Per le equazioni scritte in forma ionica, inoltre, anche la somma algebrica delle cariche elettriche deve essere uguale in entrambi i membri dell'equazione.

Le equazioni si bilanciano seguendo alcune regole:

  • si bilanciano dapprima gli atomi metallici e non metallici presenti nelle formule con il maggior numero di atomi;
  • gli elementi presenti in più formule (di solito idrogeno e ossigeno) si bilanciano alla fine;
  • si eliminano eventuali coefficienti frazionari moltiplicando tutti i coefficienti per il minimo comune multiplo dei denominatori.

 

Esempio (1)

Bilanciamo la reazione che avviene tra idrossido di calcio e ortofosfato di sodio (per semplicità non indicherò le notazioni di fase):

Ca(OH)2 + Na3PO4 → Ca3(PO4)2 + NaOH

Il composto che contiene il maggior numero di atomi metallici e non è Ca3(PO4)2; per bilanciare i tre atomi di calcio e i due di fosforo assegniamo i coefficienti 3 e 2 rispettivamente a Ca(OH)2 e Na3PO4.

3 Ca(OH)2 + 2 Na3PO4 → Ca3(PO4)2 + NaOH

Per bilanciare i sei atomi di sodio presenti a sinistra, basta assegnare il coefficiente 6 a NaOH:

3Ca(OH)2 + 2 Na3PO4 → Ca3(PO4)2 + 6 NaOH

Controlliamo il numero di atomi di idrogeno e ossigeno, che con i coefficienti introdotti risultano bilanciati:

3Ca(OH)2 + 2 Na3PO4 → Ca3(PO4)2 + 6 NaOH reazione bilanciata!

 

Esempio (2)

Bilanciamo la reazione che avviene tra ossido ferrico e acido solforico:

Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O

Per bilanciare i tre atomi di zolfo presenti in Fe2(SO4)3 bisogna assegnare il coefficiente 3 a Fe2O3:

Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O

Per bilanciare gli atomi di idrogeno basta assegnare il coefficiente 3 all'acqua:

Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 H2O

Con tali coefficienti gli atomi di ossigeno risultano bilanciati:

Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O reazione bilanciata!

 

Esempio (3)

Bilanciamo la reazione che avviene tra solfato ferrico, ammoniaca e acqua:

Fe2(SO4)3 + NH3 + H2O → Fe(OH)3 + (NH4)2SO4

Come prima cosa bilanciamo gli atomi di ferro e di zolfo alla destra dell'equazione:

Fe2(SO4)3 + NH3 + H2O → 2 Fe(OH)3 + 3 (NH4)2SO4

quindi bilanciamo gli atomi di azoto scrivendo:

Fe2(SO4)3 + 6 NH3 + H2O → 2 Fe(OH)3 + 3 (NH4)2SO4

infine, per bilanciare gli atomi di idrogeno, assegniamo il coefficiente 6 all'acqua:

Fe2(SO4)3 + 6 NH3 + 6 H2O → 2 Fe(OH)3 + 3 (NH4)2SO4

anche gli atomi di ossigeno risultano così bilanciati:

Fe2(SO4)3 + 6 NH3 + 6 H2O → 2 Fe(OH)3 + 3 (NH4)2SO4 reazione bilanciata!

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