equilibrio chimico Flashcards
Equilibrio dinamico e reazioni reversibili
La maggior parte delle reazioni chimiche raggiunge un equilibrio dinamico
A + B ⇄ C + D
Quando le reazioni risultano incomplete e sembrano non andare né avanti né indietro, si è in presenza di una trasformazione reversibile in equilibrio dinamico.
Nelle reazioni reversibili avvengono contemporaneamente la reazione diretta, da sinistra verso destra, e la reazione inversa, da destra verso sinistra
Reazioni a completamento
Quando l’equilibrio di una reazione è completamente spostato a destra.
Esempio: Quando un acido forte (HCl) si scioglie in acqua, reagisce completamente per produrre H3O+ e Cl-. Poiché non è possibile rilevare la presenza di molecole HCl residue, si può affermare che HCl è completamente ionizzato.
Cosa succede nelle reazioni chimiche a temperatura e pressione costanti?
A temperatura e pressione costanti, in generale nelle reazioni chimiche non si ha la completa conversione dei reagenti in prodotti.
Come si raggiunge un equilibrio dinamico?
Mano a mano che una reazione procede, la concentrazione dei reagenti (A e B) diminuisce, mentre la concentrazione dei prodotti (C e D) aumenta.
La velocità di reazione è proporzionale alla concentrazione di reagenti, per cui la velocità della reazione diretta diminuisce nel tempo, mentre la velocità della reazione inversa aumenta.
Da un certo momento in poi, le velocità delle due reazioni sono uguali e quindi le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti diventano costanti.
Quando vi è l’equilibrio chimico?
Un sistema chimico è all’equilibrio quando la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa.
Nelle condizioni di equilibrio le concentrazioni di tutte le specie chimiche restano costanti nel tempo.
La condizione in cui le velocità delle due reazioni rimangono uguali, così da rendere il sistema chimico apparentemente statico, è detta equilibrio chimico.
Quand’è che un sistema è in equilibrio?
Un sistema è in equilibrio quando non variano più le sue proprietà macroscopiche osservabili.
Il raggiungimento dell’equilibrio può essere evidenziato dalla stabilità nel tempo di alcune caratteristiche macroscopiche come per esempio la concentrazione, la temperatura, la pressione o il colore.
Non si osservano variazioni perché le due reazioni,diretta e inversa, continuano ad avvenire con pari velocità.
Quali sono le condizioni di equilibrio?
Il raggiungimento dello stato di equilibrio può richiedere tempi più o meno lunghi, ma è inevitabile, se e solo se la temperatura è costante e il sistema è chiuso
La costante di equilibrio
In un sistema chimico in equilibrio, il rapporto fra il prodotto delle concentrazioni molari dei prodotti e il prodotto delle concentrazioni molari dei reagenti, ciascuna elevata al proprio coefficiente stechiometrico, è costante.
Keq = [C]^c * [D]^d /
[A]^a * [B]^b
Nelle reazioni omogenee in fase gassosa, la costante di equilibrio viene espressa in funzione delle pressioni parziali e si indica con Kp = (pC)^c * (pD)^d /
(pA)^a * (pB)^b
Le reazioni in cui è favorita la formazione dei prodotti hanno Keq > 1.
Le reazioni in cui è favorita la formazione dei reagenti hanno Keq < 1.
Cos’è un equilibrio eterogeneo?
Un equilibrio eterogeneo si ha nelle reazioni in cui i reagenti e/o prodotti sono in fasi differenti.
Il principio di Le Châtelier
Un sistema all’equilibrio, perturbato da un’azione esterna, reagisce in modo da ridurne l’effetto e raggiunge, se possibile, un nuovo stato di equilibrio.
Quindi, cambiando la concentrazione dei reagenti o dei prodotti, cambiando la pressione all’equilibrio o cambiando la temperatura, il sistema risponde in modo da opporsi al cambiamento.
