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26/9/2022
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L'equilibrio chimico Una reazione chimica può essere: • reversibile quando avviene in una sola direzione • irreversibile quando avviene in entrambe le direzioni La reazione chimica ha raggiunto l'equilibrio quando la sua composizione chimica non cambia per un tempo definito se le condizioni del sistema non vengono modificate. Per raggiungere l'equilibrio le concentrazioni dei prodotti e dei reagenti devono essere costanti nel tempo e la velocità di reazione diretta deve essere uguale alla velocità di reazione inversa. V1 = V2 prendendo in considerazione una reazione reversibile aA + bB cC +dD la legge di azione di massa ragiona sulle costanti specifiche di relazione della velocità per giungere infine ad una formula che dipende solo dalla temperatura della reazione. K = [c]. [D]d [A] [B]b La costante di equilibrio espressa in funzione della concentrazione molare è indicata col simbolo Kc che si calcola: K = [c]².[D]d [A] [B]b nella reazioni omogenee in fase gassosa la concentrazione molare è direttamente proporzionale alla pressione parziale. Quindi la costante di equilibrio in funzione della pressione parziale è espressa dalla formula: Kp = (Pc)². (pp)d (PA) ². (pb) b per mettere in relazione queste due costanti di equilibrio usiamo invece la formula Kp = kc · (R·T) ª CON R=0,082 E la costante di equilibrio fornisce tre importanti informazioni sul sistema: • stabilisce se all'equilibrio la concentrazione dei prodotti sarà bassa o alta •...
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il verso nel quale la reazione viene svolta • può essere usata per calcolare la concentrazione all'equilibrio di un reagente o di un prodotto ^n = (c+d) - (a+b) se la k è maggiore di 1, i prodotti saranno in concentrazione maggiore rispetto ai reagenti se la k è minore di 1, i prodotti saranno in concentrazione minore rispetto ai reagenti se la k è uguale di 1, i prodotti saranno in concentrazione uguale rispetto ai reagenti CONC CONC CONC TEMPO TEMPO REAL PROD TEMPO PROD REAG PEAY DOOD quoziente di reazione || | quoziente di reazione può essere espresso in funzione della concentrazione molare dei componenti (Qc) o della loro pressione parziale (Qp) Qc = [C] ²t [D]dt [A]at. [B] bt all'equilibrio Qc=Kc se invece Qc<Kc i reagenti devono trasformarsi in prodotti per raggiungere l'equilibrio, la reazione si sposta da sinistra verso destra • Qc>Kc i prodotti devono trasformarsi in reagenti per raggiungere l'equilibrio, la reazione si sposta da destra verso sinistra il principio di Le Chatelier In un sistema chimico all'equilibrio reagisce alle variazioni a cui è sottoposto in modo da annullare gli effetti e raggiungere un nuovo stato di equilibrio variazioni della concentrazione un aumento della concentrazione dei reagenti o una diminuzione della concentrazione dei prodotti sposta l'equilibrio verso destra variazione di pressione o volume questa variazione ha effetto solo se tutti i componenti sono in fase gassosa oppure un reagente solido si decompone formando un prodotto aeriforme. • aumentando la pressione aumenta il numero di moli, l'equilibrio si sposta verso destra • diminuendo la pressione l'equilibrio va verso sinistra per compensare alla diminuzione di moli per unità di volume se invece aggiungiamo un gas per aumentare la pressione di un sistema mantenendo il volume costante, se il gas non partecipa alla reazione, la concentrazione e dunque la reazione rimarranno invariate variazione di temperatura ● se la reazione è esotermica l'aumento di temperatura sposta l'equilibrio verso sinistra, invece una diminuzione lo sposta verso destra • Se la reazione è endotermica l'aumento di temperatura sposta l'equilibrio verso destra, invece una diminuzione lo sposta verso sinistra presenza di un catalizzatore permette di arrivare all'equilibrio in tempo minore e non viene consumato