Hai conquistato la denominazione dei composti e ora sei pronto per passare al bilanciamento delle equazioni chimiche. Ma il processo coinvolge più numeri e già i coefficienti sembrano più difficili dei pedici. I pedici in una formula chimica sono costanti per ogni composto. Il fosfato di sodio è sempre Na3PO4. Il metano è sempre CH4. Anche i composti che possono essere espressi in più modi (acido acetico: CH3COOH o C2H3O2) contengono sempre lo stesso numero dei rispettivi elementi. Non così per i coefficienti. Il metano può apparire in un'equazione chimica come 3CH4, 4CH4 o anche 18CH4. Come può cambiare questo numero senza cambiare il composto? E cosa lo fa cambiare? Si prega di notare che tutti i numeri che seguono i simboli chimici devono essere pedici.
Identificazione
Il coefficiente in una formula chimica è il numero immediatamente precedente il composto. Appare a grandezza naturale, mai come pedice o apice.
Funzione
Il coefficiente in una formula chimica rappresenta la quantità di ciascuna sostanza chimica presente. La quantità di una sostanza si misura in moli.
Talpa
La talpa può essere un concetto difficile da padroneggiare. La confusione di solito circonda il fatto che può essere usato per misurare atomi, molecole o qualsiasi cosa che implichi una quantità. Ricorda solo che la talpa misura l'unità di importo più elementare possibile. Se hai a che fare con atomi di idrogeno, una talpa misura la quantità di atomi presenti. Se hai a che fare con molecole di etano (CH3CH3), allora la molecola è l'unità più elementare, non l'atomo. Una talpa è 6.022x10^23 dell'unità di base. (Un accento circonflesso indica l'apice; 10^23 è 10 elevato alla ventitreesima potenza.) Una mole di idrogeno è 6,022x10^23 atomi di idrogeno. Una mole di etano è 6,022x10^23 molecole di etano. Un coefficiente in una formula chimica indica quante moli di quella sostanza sono presenti. 3CH4 significa che sono presenti 3 moli di CH4, e quindi 1,8066x10^24 molecole di CH4.
Equazioni di bilanciamento
I coefficienti vengono utilizzati nel processo di bilanciamento delle equazioni, noto come stechiometria. Aggiungiamo coefficienti ai composti nelle equazioni chimiche per assicurare che il numero di moli di ciascun elemento sia lo stesso su entrambi i lati dell'equazione. Esempi: 3Na^(+) + PO4(3-) --> Na3PO4 3 moli Na, 1 mole PO4 --> 3 moli Na, 1 mole PO4 CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O 1 mole C, 4 moli H, 4 moli O --> 1 mole C, 4 moli H, 4 moli O
Conversione di talpe in grammi
Usiamo anche i coefficienti per determinare la quantità di una sostanza chimica da utilizzare in laboratorio. Non possiamo pesare le talpe sulla bilancia, quindi dobbiamo convertire le talpe in grammi. Per questa conversione, usiamo la massa molare di ogni elemento, trovata sulla tavola periodica. Se, dai nostri calcoli stechiometrici, sappiamo che abbiamo bisogno di 5 moli di ghiaccio (H2O), allora usiamo semplicemente l'analisi dimensionale per calcola quanti grammi di ghiaccio aggiungere alla reazione: 10 mol H (1.00794 g/mol H) + 5 mol O (15,9994 g/mol O) = 90,0764 g ghiaccio