Capitolo 14 - Equilibrio chimico Flashcards
equilibrio chimico
quando la velocità del processo diretto e inverso sono uguali e le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti non variano più nel tempo
equilibrio fisico
l’equilibrio fra due fasi della stessa sostanza - perché le variazioni che si verificano sono processi fisici (es. vaporizzazione dell’acqua in un contenitore chiuso)
costante di equilibrio
per ogni reazione reversibile c’è una relazione matematica specifica tra le concentrazioni all’equilibrio di prodotti e reagenti che dà un valore costante - correla le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti
è definita da un rapporto: il numeratore si ottiene moltiplicando le concentrazioni all’equilibrio dei prodotti, ciascuno elevato al proprio coefficiente stechiometrico nella reazione bilanciata, e la stessa operazione viene applicata alle concentrazioni all’equilibrio dei reagenti per ottenere il denominatore
Kc è una costante indipendentemente dalle concentrazioni all’equilibrio delle specie reagenti
in termodinamica, è definita in termini di attività e non di concentrazioni
K è adimensionale
equilibrio omogeneo
tutte le specie presenti sono nella stessa fase (dissociazione di N2O2)
sistemi ideali e non ideali
per un sistema ideale l’attività di una sostanze è il rapporto fra le concentrazioni e un valore standard
per sistemi non ideali le attività non sono numericamente uguali alle concentrazioni ma in alcuni casi le differenze possono essere apprezzabili
equilibrio eterogeneo
una reazione reversibile che coinvolge reagenti e prodotti che sono in fasi diverse
es. due solidi e il gas costituiscono tre fasi separate - la ‘concentrazione’ di un solido, come la densità, è una proprietà intensiva e non dipende da quanta sostanza è presente
due regole importanti su come si scrivono le costanti d’equilibrio
- quando l’equazione di una reazione reversibile viene scritta nella direzione opposta, la costante di equilibrio, diventa il reciproco della costante di equilibrio originale
- il valore di K dipende anche da come viene bilanciata l’equazione dell’equilibrio
direzione della reazione
la costante di equilibrio ci aiuta a predire la direzione nella quale una miscela di reazione procederà per raggiungere l’equilibrio e calcolare la concentrazione dei reagenti e dei prodotti una volta raggiunto l’equilibrio
quoziente di reazione
la quantità ottenuta sostituendo le concentrazioni iniziali nell’espressione della costante di equilibrio
confronto tra Qc e Kc
Qc < Kc: per raggiungere l’equilibrio i reagenti devono essere convertiti in prodotti perciò il sistema procede da sinistra a destra
Qc = Kc: il sistema è in equilibrio
Qc > Kc: per raggiungere l’equilibrio i prodotti devono essere convertiti in reagenti, perciò il sistema procede da destra a sinistra
calcolo della concentrazione di equilibrio
se conosciamo la costante di equilibrio per una particolare reazione, possiamo calcolare le concentrazioni della miscela all’equilibrio sapendo quali sono le concentrazioni iniziali
fattori che influenzano l’equilibrio chimico
variazioni nelle condizioni sperimentali - variazioni sperimentalmente controllabili: concentrazione, pressione, volume e temperatura
principio di le châtelier
la regola afferma che se viene apportata una perturbazione esterna a un sistema all’equilibrio, il sistema cerca di ristabilire l’equilibrio riorganizzandosi in modo che la perturbazione venga minimizzata
variazione di concentrazione
aumentando le concentrazioni dei prodotti, l’equilibrio si sposta a sinistra
variazione di pressione e di volume
un aumento di pressione (diminuzione di volume) favorisce la direzione della reazione nella quale si ha una diminuzione del numero di moli totali e una diminuzione di pressione (aumento di volume) favorisce la reazione che porta a un aumento del numero di moli totali dei gas
