09 Equilibrio chimico Le Chatelier

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EQUILIBRIO CHIMICO Esistono due tipologie di equilibrio: l’equilibrio statico si ha quando, ad esempio, si tira una fune ai due lati con uguale forza, cosi che la corda non si muova dalla sua posizione. L’altro tipo di equilibrio è quello dinamico: ad esempio, il vapore sopra un liquido è in equilibrio dinamico con la fase liquida, ovvero la velocità con cui le molecole passano dalla fase liquida a quella gassosa è uguale a quella con cui le molecole in fase gassosa tornano in fase liquida urtando la su perficie. In questa situazione, il volume dell’acqua e la sua tensione di vapore rimangono fissi, determinando una situazione che è macroscopicamente statica ma microscopicamente dinamica. Un equilibrio chimico si verifica quando reazioni opposte procedono alla stessa velocità, ovvero quando la velocità di formazione dei prodotti dai reagenti è uguale alla velocità con cui i reagenti si formano dai prodotti. Di conseguenza, le concentrazioni si fissano su determinati valori, e sembra che la reazione si sia arrestata. Consideriamo una generica reazione chimica del tipo aA + bB ↔ cC + dD dove la doppia freccia indica la reversibilità della reazione. Dal momento che è reversibile, esisterà una condizione di equilibrio in cui la velocità di formazione dei prodotti sarà uguale a quella di formazione dei reagenti: 𝑘𝑟[𝐴]𝑎[𝐵]𝑏 = 𝑘𝑝[𝐶]𝑐[𝐷]𝑑 [𝐶]𝑐[𝐷]𝑑 [𝐴]𝑎[𝐵]𝑏 = 𝑘𝑟 𝑘𝑝 = 𝑐𝑜𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 Quindi, all’equilibrio, il rapporto dei termini che coinvolgono le concentrazioni rimane costante. Una volta raggiunto questo equilibrio, infatti, le concentrazioni rimangono costanti, anche se la reazione continua a procedere, ma in entrambi i sensi. La composizione del sistema all’equilibrio dipende esclusivamente dalla temperatura e non dalle condizioni iniziali: i sistemi in equilibrio, infatti, sono…