L’equilibrio
chimico
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Equilibrio dinamico, equilibrio chimico, la costante di equilibrio, concentrazione all’equilibrio, quoziente di reazione, termodinamica dell’equilibrio.
Tipologia: Schemi e mappe concettuali
2021/2022
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L’equilibrio
chimico
L'equilibrio dinamico
L'equilibrio chimico: anche i
prodo!i reagiscono
A temperatura e pressione costanti, un sistema chimico
chiuso è in equilibrio se la concentrazione (o la pressione)
dei reagenti e dei prodotti è costante nel tempo.
La costante di equilibrio
In un sistema chimico all’equilibrio, a una data temperatura e
a una data pressione, il rapporto fra il prodotto delle
concentrazioni molari dei prodotti e il prodotto delle
concentrazioni molari dei reagenti, elevati ciascuna al proprio
coefficiente stechiometrico, è costante.
REAZIONI CHIMICHE → INCOMPLETE →^ RESA EFFETTIVA <^ RESA TEORICA
t
LA REAZIONE HA RAGGIUNTO
UN EQUILIBRIO CHIMICO
(^1) >
NON VARIANO LE DINAMICO : QUANDO DUE
PROPRIETA' MACROSCOPICHE PROCESSI OPPOSTI AVANZANO
oag,a^ auage.gg,^ venga,
ti
✓ NON FREQUENTE IN NATURA
REAZIONI (^) INDICATE ti
DA DOPPIA FRECCIA RICHIEDE SISTEMA CHIUSO A
REAGENTI PRODUCT^ TEMPERATURA COSTANTE
EQUILIBRIO DINAMICO →^ TRASFORMAZIONE CHIMICA
ti
SINISTRA REAGENTI E A DESTRA Prodotti V IN (^) LABORATORIO SI USANO SISTEMI (^) CHIUSI
d
L' EQULIBRIO^ E' RAGGIUNGIBILE ✓ PARTENDO^ SIA^ DAI^ SOCI^ REAGENTI DA NON CONFONDERE (^) CHE DAI SOU Prodotti CON L' INERZIA CHIMICA
t
NON ABBASTANZA ENERGIA
PER AVVIARE LA REAZIONE
> KEQ^ =^ [
'. ☐ d
RELAZIONE CHE LEGA CONCENTRAZIONI
a^ a^. pg ,
→ LEGGE^ DELL'^ AZIONE^ DI MASSA
DI Prodotti E REAGENTI (^) | "" "" """" """"" (
aAtbb.^ cctdd
La termodinamica dell’equilibrio
A temperatura e pressione costanti, l’equilibrio
chimico (in un sistema chiuso) corrisponde alla
situazione di minima energia libera. All’equilibrio si ha
ΔG=0 perché il valore di energia libera del sistema
rimane costante nel tempo.
TRASFORMAZIONE SPONTANEA →^ GLO →^ Gprodotti <^ GREAGENTI
t
VALORE DI G IN UN ISTANTE DIPENDE → REAZIONE PROCEDE SOLO SE
DALLA COMPOSIZIONE DEL SISTEMA IN C' È DIFFERENZA FRA I VALORI DI
QUELL' ISTANTE ENERGIA LIBERA IN DUE ISTANTI
successivi (^) (PRECEDENTE >^ successivo) I " v SE 4=0 LA^ REAZIONE SI^ ARRESTA All' EQUILIBRIO IL VALORE MINIMO DI (^4) SI RAGGIUNGE QUANDO LE CONCENTRAZIONI DI Prodotti (^) e → REAGENTI SONO Quelle DI EQUILIBRIO 1 SI RAGGIUNGE^ QUANDO^ LA^ REAZIONE^ :
- È AVANZATA molto → (^) KEQ Molto GRANDE
- È (^) AVANZATA POCO → (^) Kea molto PICCOLA
Il principio di Le Châtelier
Un sistema all’equilibrio, perturbato da un’azione esterna, reagisce in modo da ridurne o annullarne l’effetto, ristabilendo l’equilibrio. I^ L’effe!o della variazione della concentrazione
Aggiungendo un reagente a un sistema all’equilibrio, l’equilibrio si sposta
nella direzione che consente la scomparsa di una parte del reagente aggiunto e la formazione del prodotto.viceversa, se aggiungiamo un prodotto al sistema all’equilibrio, provochiamo una reazione opposta.
L’effe!o della variazione della pressione o del volume
L’aumento di pressione di un sistema gassoso all’equilibrio comporta lo spostamento
dell’equilibrio nella direzione in cui è presente il numero minore di molecole, viceversa, se aumentiamo il volume a disposizione (diminuzione della pressione), favoriamo lo spostamento dell’equilibrio nella direzione in cui è presente il numero maggiore di molecole.
I L’effe!o della variazione della temperatura
Se si riscalda un sistema all’equilibrio, si favorisce la reazione endotermica;
se invece si raffredda, si favorisce la reazione esotermica.
I L’influenza del catalizzatore
STATO DI^ EQUILIBRIO IN^ UN^ SISTEMA^ CHIUSO →^ INALTERATO^ SE^ NON^ VENGONO^ MODIFICATE^ •^ TEMPERATURA,
• PRESSIONE
| (^) • (^) QUANTITA' REAGENTI E COSA SUCCEDE SE VARIANO (^)? Prodotti t
APPLICAZIONE PRINCIPIO DI
v LE OHÀTEUER
AGGIUNTA O SOLTRAZIONE DI REAGENTE →^ DISTRUGGE TEMPORANEAMENTE L' EQUILIBRIO
o IL SISTEMA^ GORI PRISTINA (^) CONSUMANDO parte della [
SPECIE AGGIUNTA PER MANTENERE KeaCOSTANTE
FORNENDO CALORE :
- (^) REAZIONE VERSO (^) DESTRA ENDOTERMICA → (^) FAVORITA FORMAZIONE Prodotti
- REAZIONE VERSO DESTRA ESOTERMICA → (^) LA REAZIONE TORNA INDIETRO
CATALIZZATORE → NO INFLUENZA SU POSIZIONE DI EQUILIBRIO → (^) NON COMPARE Nell' EQUAZIONE DI REAZIONE
t
AGISCE sulla velocita' ALLA QUALE VIENE RAGGIUNTA