Equilibrio chimico
Che cosa si intende per equilibrio chimico?
Una reazione chimica tra i reagenti A e B avviene in modo completo quando al termine della reazione non vi è più traccia dei reagenti A e B poiché si sono trasformati completamente nei prodotti C e D.
Tali reazioni si scrivono con un'unica freccia che va dai reagenti verso i prodotti:
Alcune reazioni chimiche non comportano la completa trasformazione dei reagenti in prodotti ma, man mano che i prodotti si formano, questi reagiscono tra loro per formare nuovamente i reagenti.
Nella reazione:
la doppia freccia indica una reazione reversibile in quanto avviene contemporaneamente nelle due direzioni, nel senso che anche i prodotti C e D possono reagire tra loro per ridare i reagenti A e B.
Poiché, la velocità di una reazione chimica dipende dalla concentrazione dei reagenti, la velocità con cui A e B reagiscono sarà inizialmente massima per poi diminuire man mano che A e B reagiscono per dare i prodotti C e D.
Contemporaneamente, però, i prodotti C e D inizieranno a reagire per formare nuovamente i reagenti A e B (reazione inversa).
La velocità di questa reazione sarà inizialmente nulla per poi man mano aumentare all'aumentare della concentrazione di C e D.
Le concentrazioni di A e B tenderanno quindi a diminuire col tempo, mentre le concentrazioni di C e D tenderanno ad aumentare. Dopo un tempo teq le concentrazioni di A, B, C e D raggiungeranno un valore costante, in quanto è stato raggiunto l'equilibrio chimico:
Andamento in funzione del tempo della concentrazione dei reagenti e della concentrazione dei prodotti, di una reazione reversibile
Questo tuttavia non significa che la reazione abbia subito un arresto, ma solo che la reazione diretta e la reazione inversa avvengono contemporaneamente e alla stessa velocità:
Andamento in funzione del tempo della velocità diretta Vd e della velocità inversa Vi, di una reazione reversibile
Macroscopicamente non si nota nessun cambiamento (le concentrazioni rimangono costanti) ma da un punto di vista microscopico le due reazioni continuano ad avere luogo ma con la stessa velocità.
Esercizi sugli equilibri
Li trovi svolti ed online al seguente link: esercizi sugli equilibri.
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