Concetti Chiave
- L'equilibrio chimico è definito dal rapporto tra l'attività dei prodotti e dei reagenti, considerando l'attività come pressione parziale o molarità a seconda della fase.
- La costante di equilibrio può essere alta o bassa, indicando se la reazione favorisce i prodotti o i reagenti, rispettivamente.
- La costante di equilibrio è influenzata dalla temperatura, ma rimane inalterata rispetto alla concentrazione iniziale dei reagenti.
- In un equilibrio eterogeneo, le concentrazioni di solidi o liquidi puri possono essere considerate costanti e pari a 1.
- La costante di equilibrio non fornisce informazioni sulla velocità della reazione per raggiungere l'equilibrio.
Definizione di equilibrio chimico
È un numero che ci permette di dire come è fatto un equilibrio. Essa è data dal rapporto tra l’attività dei prodotti e quella dei reagenti, considerando l’attività come pressione parziale in caso di una fase gassosa, come molarità in caso di una fase solida. E' un valore inalterato, non dipende dalla concentrazione iniziale dei reagenti.
• Costante alta: molti prodotti rispetto ai reagenti, la reazione è spostata a destra
• Costante bassa: pochi prodotti rispetto ai reagenti, la reazione è spostata a destra
• può variare in base alla temperatura.
• Se l'equilibrio eterogeneo interessa un solido o un liquido puro (per esempio l’acqua) si possono considerare le concentrazioni di questi ultimi come costanti e indipendenti dalle quantità presenti. In questo caso si considera la molarità come 1.
• considerando un equilibrio in fase gassosa si può sostituire nella costante di equazione la concentrazione molare di ciascun gas con la corrispondente pressione parziale. La costante di equilibrio si denota allora con Kp=Pgas
• sapere se all'equilibrio la miscela contiene elevata o bassa quantità di prodotto (es. nei processi industriali)
• prevedere il verso nel quale la reazione si svolge:
- per valori grandi di (maggiori di 103) l'equilibrio favorisce fortemente i prodotti
- per valori valori intermedi (tra 103 e 10-4) non sono fortemente favoriti reagenti nè prodotti
- per valori piccoli (minori di 10-4) l’equilibrio favorisce i reagenti
Tuttavia la costante di equilibrio non da informazioni sulla velocità necessaria per raggiungere l'equilibrio
Domande da interrogazione
- Qual è la definizione di equilibrio chimico e come si calcola?
- Come influisce la costante di equilibrio sulla direzione della reazione?
- Qual è l'importanza della costante di equilibrio nei processi industriali?
L'equilibrio chimico è definito come il rapporto tra l'attività dei prodotti e quella dei reagenti, considerando l'attività come pressione parziale in fase gassosa o molarità in fase solida. È un valore inalterato che non dipende dalla concentrazione iniziale dei reagenti.
La costante di equilibrio indica se la reazione è spostata verso i prodotti o i reagenti: una costante alta (maggiore di 10³) favorisce i prodotti, una costante bassa (minore di 10⁻⁴) favorisce i reagenti, mentre valori intermedi non favoriscono né l'uno né l'altro.
La costante di equilibrio è fondamentale per sapere se la miscela all'equilibrio contiene una elevata o bassa quantità di prodotto, permettendo di prevedere il verso nel quale la reazione si svolge, ma non fornisce informazioni sulla velocità necessaria per raggiungere l'equilibrio.