Esercizi sulla costante di equilibrio

Nel corso di una reazione chimica la concentrazione dei reagenti diminuisce mentre aumenta quella dei prodotti di reazione.

Se nel corso del tempo tutti i reagenti si trasformano in prodotti la reazione viene detta completa mentre se la reazione si ferma prima che tutti i reagenti si sono consumati viene detta di equilibrio.

In una reazione all’equilibrio la velocità di formazione dei prodotti è pari alla velocità di formazione dei reagenti e la variazione di energia libera è pari a zero.

Ogni reazione di equilibrio è regolata da una costante, detta costante di equilibrio, che ha un determinato valore e non varia anche a seguito di variazione di pressione o di volume ma varia al variare della temperatura.

Data una reazione:

a A + b B ⇄ c C + d D

vale la legge di azione di massa formulata nel 1864 da Peter Waage e Cato Guldberg per la quale

K = [C]c[D]d/ [A]a[B]b

essendo a, b, c e d i rispettivi coefficienti stechiometrici delle specie. Nell’espressione della costante di equilibrio non compaiono le specie solide e, in genere, l’acqua se quest’ultima non è un reagente.

Scrittura dell’espressione della costante

Scrivere l’espressione della costante di equilibrio relativa alle seguenti reazioni di equilibrio:

2 A(g) + B(g) ⇄ 2 C(g)

K = [C]2/[A]2[B]

 

H2(g) + I2(g) ⇄ 2 HI(g)

K = [HI]2/[H2][I2]

 

N2O4(g) + O3(g) ⇄ N2O5(s)+ O2(s)

K = [O2]/[N2O4][O3]

Si noti che N2O5 essendo solido non compare nella costante di equilibrio.

Calcolo della costante da altri equilibri

  • Calcolare il valore della costante relativa all’equilibrio 2 C(g) ⇄  A(g) +2 B(g)  sapendo che la costante relativa all’equilibrio A(g) +2 B(g) ⇄ 2 C(g) vale 10

L’espressione della costante di equilibrio relativa alla reazione

A(g) +2 B(g) ⇄ 2 C(g)

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Author: Chimicamo

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