Appunti Chimica : Termodinamica + esercizi

Reazioni chimiche

Reazioni chimiche aA + bB ↔ cC + dD.

a, b, c, d sono coefficienti stechiometrici, cioè i rapporti molari tra le sostanze che reagiscono, reagenti a sx, e che si formano, prodotti a dx, in fase gassosa.

Reagenti. Prodotti. Condizione di equilibrio dinamico.

La concentrazione di reagenti e prodotti si mantiene costante nel tempo.

Le velocità con cui si formano i prodotti è uguale a quella con cui i reagenti si dissolvono.

[C] P, T, V sono costanti quando ho l'equilibrio chimico.

t = 0. T_eq. H₂O reagenti prodotti reagenti.

Le concentrazioni si mantengono costanti nel tempo.

Velocità di reazione

V_d.

V_d = velocità di reazione diretta.

V_i = velocità di reazione inversa.

aA + bB ↔ cC + dD.

V^d_d.

Reazioni chimiche in equilibrio

Reazioni chimiche aA + bB ⇄ cC + dD.

a, b, c, d sono coefficienti stechiometrici, cioè i rapporti molari tra le sostanze che reagiscono, reagenti o sx, e le sostanze che si formano, prodotti o dx.

In fase gassosa.

Prodotti. Reagenti in un recipiente chiuso.

La concentrazione di reagenti e prodotti si mantiene costante nel tempo => condizione di equilibrio dinamico.

Le velocità con cui i reagenti diventano prodotti è uguale a quella con cui i prodotti diventano reagenti => K_e sia per la parte dei reagenti sia per la parte dei prodotti.

[C] P, T, V sono costanti quando ho l'equilibrio chimico.

Concentrazione vs tempo: t₀, t_e, le concentrazioni si mantengono costanti nel tempo.

Velocità vs tempo: V_d = V_i, condizione di equilibrio dinamico.

V_d = velocità di reazione diretta, V_i = velocità di reazione inversa.

aA + bB ⇄ cC + dD.

Reazioni in fase gassosa

aA + bB ⇄ cC + dD.

Legge di azione di massa.

K_p = (P_C^c · P_D^d) / (P_A^a · P_B^b).

P_C: pressione parziale di C.

Pressione parziale dei prodotti elevati ad uno coeff. stechiometrico.

Pressione parziale dei reagenti elevati ad uno coeff. stechiometrico.

Costante di equilibrio.

K_p concentrazione molare dei prodotti elevati ad uno coeff. stechiometrico.

Concentrazione molare dei reagenti elevati ad uno coeff. stechiometrico.

Varia con T.

Se K_c grande -> reazione portata.

Soluzione e concentrazione

Soluzione = sistema omogeneo -> unica fase.

Solvente soluto -> componenti miscibili assolutamente.

Soluto soluto = in contatto, insogeno.

Molarità (M, mol/dm³) -> [X] -> modo principale per definire la quantità di concentrazione.

Frazione molare = χ_i = m_im_T.

Esempio: su NaCl m = 0.1 dm³ (quanto g? t_x).

Circa 58 g.

K_c è dimensionalato (mol)dm³ std a-b.

K_p è dimensionalato (Pa)std a-b.

P_c = mR T Vδc (mol)dm³ -> Molarità.

K_p = K_c C(RT)^c+d-a-b.

K_c = K_p in fase aerobia.

Reazione eterogenea

Terminale bes: CaCO₃ (s) ⇌ CaO₃ + CO₂ (g).

K_p = P_CO2.

K_c = [CO₂].

Nella reazione eterogenea si mettono g, s o l perché è una raz eterogenea.

Nelle reazioni eterogenee non si comprendono le specie in fase condensata CO₂.

Equianomico equardo K_p K_c.

ΔH_R = ΔH⁰ (Ca(0)) + ΔH^f (CO₂) - ΔH^f (CaCO₃).

= 635 + (-393) - (-1209) = (-) 159 kJ.

Che è endotermico.

Non raggiunge l'equilibrio.

Se aggiungi il calore la CO₂ su, cioè e il CaCO₃ comincia a decomporsi aum.