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Home Chimica

Determinazione delle concentrazioni all’equilibrio

di Chimicamo
4 Luglio 2021
in Chimica, Stechiometria
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Determinazione delle concentrazioni-chimicamo

Determinazione delle concentrazioni-chimicamo

Per la determinazione delle concentrazioni delle specie all’equilibrio bisogna conoscere la costante di equilibrio e le concentrazioni iniziali

1)      La reazione bilanciata

2)      Il valore della costante di equilibrio

3)      Le quantità iniziali di ogni specie espresse in termini, ad esempio, di molarità o di pressione parziale

4)      La direzione in cui la reazione procede per stabilire l’equilibrio

A questo punto si procede secondo i seguenti steps:

  • Si scrive l’espressione dell’equilibrio relativa alla reazione
  • Si controlla che le quantità siano espresse in unità di misura congrue
  • Si determina la direzione della reazione calcolando il quoziente di reazione se essa non è determinata in modo evidente
  • Si costruisce una I.C.E. chart ( essendo I.C.E. un acronimo di Initial Change Equilibrium) e si determinano le quantità delle specie all’equilibrio in termini di una sola incognita
  • Si sostituiscono tali quantità nell’espressione della costante di equilibrio e si risolve rispetto all’incognita
  • Si calcolano le concentrazioni di ciascuna specie all’equilibrio tenendo conto delle concentrazioni iniziali e delle variazioni

Determinazione delle concentrazioni all’equilibrio

Esempio guidato

1) 0.050 moli di H2 e 0.050moli di Br2 vengono messe in un recipiente avente volume pari a 5.0 L e si riscalda fino alla temperatura di 700 K. Calcolare le concentrazioni delle specie all’equilibrio sapendo che la costante Kc a 700 K è pari a 64

La reazione è la seguente:

H2 + Br2 ⇌ 2 HBr

  • Scriviamo l’espressione dell’equilibrio relativa alla reazione

Kc = [HBr]2 / [H2][ Br2] = 64

  • Poiché viene usata Kc è necessario esprimere le concentrazioni delle specie in termini di molarità

[H2] = 0.050 / 5.0 = 0.010 M e [Br2] = 0.050 / 5.0 = 0.010 M

  • L’unica direzione verso la quale può procedere l’equilibrio è verso destra in quanto all’inizio non è presente HBr
  • Costruiamo una I.C.E. chart e  determiniamo le quantità delle specie all’equilibrio in termini di una sola incognita
  Ossalato di calcio
H2 Br2 HBr
Stato iniziale 0.010 0.010
Variazione -x -x +2x
Equilibrio 0.010-x 0.010-x 2x

 

  • Sostituiamo tali quantità nell’espressione della costante di equilibrio e risolviamo rispetto a x

64 = (2x)2/ (0.010-x)(0.010-x) = (2x)2/ (0.010-x)2

Onde evitare lunghi calcoli poiché nell’espressione compaiono, a destra due termini al quadrato facciamo la radice di ambo i membri:

8 = 2x/ 0.010-x

0.08 – 8x = 2x

0.08 = 10 x

Da cui x = 0.008 M

  • Calcoliamo le concentrazioni di ciascuna specie all’equilibrio tenendo conto delle concentrazioni iniziali e delle variazioni:

[H2] = [Br2] = 0.010- 0.008 = 0.002 M e [HBr] = 2x = 2 ( 0.008) = 0.016 M

 

Tags: concentrazionimolaritàpressioni parzialiquoziente di reazione

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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