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Home Chimica

Principio di Le Chatelier e sue applicazioni

di Chimicamo
15 Ottobre 2022
in Chimica, Stechiometria
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Il Principio di Le Chatelier consente di prevedere come si sposta un equilibrio chimico e di determinare la concentrazioni delle specie dopo che è stata apportata una variazione

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1 Enunciato
2 Esercizi

Si può prevedere la composizione di un sistema all’equilibrio a seguito di variazioni di pressione, temperatura , aggiunta di reagenti o sottrazione di prodotti di reazione sfruttando il principio di Le Chatelier secondo cui.

Enunciato

Un sistema all’equilibrio reagisce a sollecitazioni esterne mediante uno spostamento dell’equilibrio che si oppone alla sollecitazione

Sia data la generica reazione aA + bB ⇄ cC + dD

–         L’effetto di un’aggiunta di A o B o di una sottrazione di C o D sposta verso destra l’equilibrio

–         L’effetto di un aumento di pressione sposta a destra l’equilibrio se (a+b) > (c+d); l’equilibrio si sposterà a sinistra se (a+b) <(c+d) mentre non provocherà alcun effetto se (a+b)=(c+d)

–         L’effetto di un aumento di temperatura sposta a destra l’equilibrio in una reazione endotermica mentre sposta a sinistra l’equilibrio in una reazione esotermica

Esercizi

1)       Le concentrazioni di A, B, C e D all’equilibrio sono rispettivamente 1.75 · 10-2M , 1.12 · 10-2M , 1.90 · 10-3 M e 2.08 · 10-3M. Ricavare Kc per l’equilibrio A + B = C + D e prevedere le nuove concentrazioni  se vengono aggiunte 2.80 · 10-3 M di A.

Kc = 1.90 · 10-3 · 2.08 · 10-3/ 1.75 · 10-2 · 1.12 · 10-2= 2.02 · 10-2

Dopo aver aggiunto 2.80 · 10-3 M di A la concentrazione iniziale di A diventa

1.75 · 10-2 + 2.80 · 10-3 = 2.03 · 10-2M

L’aggiunta di un reagente sposta a destra l’equilibrio quindi le concentrazioni dei reagenti diminuiranno mentre quelle dei prodotti aumenteranno.

  Xilosio

Nella Kc appena calcolata sostituiamo i valori delle concentrazioni di A, B, C e D tenendo presente che sono rispettivamente: [A] = 2.03 · 10-2M – x ;[B]= 1.12 · 10-2M – x ; [C] =1.90 · 10-3 + x ; [D] =2.08 · 10-3 +x e risolviamo l’equazione di secondo grado escludendo la radice negativa . Otteniamo x = 1.34 · 10-4M

 

2)     Dato l’equilibrio gassoso COCl2= CO + Cl2 per il quale Kp = 4.81 si calcolino le pressioni parziali delle specie a) quando COCl2 viene introdotto alla pressione parziale di 1.20 atm ;

b) quando nello stesso reattore vengono introdotti COCl2 alla pressione iniziale di 1.20 atm e CO alla pressione parziale di 0.50 atm

 

a)      All’equilibrio la pressione parziale di COCl2 diventa 1.20 – x e quelle di CO e Cl2 saranno pari a x.

Kp = 4.81 = (x)(x)/ 1.20-x

Risolvendo rispetto a x si ha x = 0.994

Da cui pCO= pCl2 = 0.994 atm e pCOCl2= 1.20 – 0.994 = 0.210 atm

b)     L’introduzione di CO alla pressione parziale di 0.50 atm fa sì che all’equilibrio la pressione parziale di COCl2 sia 0.120-x, quella di Cl2 sia x e quella di CO sia 0.50+x

Sostituendo tali valori nella Kp si ha :

Kp= 4.81 = (x)(0.50+x)/ 0.120-x

x = 0.925 da cui pCO= 0.50 + 0.925 = 1.42 atm ; pCl2= 0.925 atm e pCOCl2= 1.20 – 0.925 = 0.280 atm

 

Tags: applicazionienunciatoeserciziPrincipio di Le Chatelier

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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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