Principio di Le Chatelier
Modificazioni di un equilibrio: principio di Le Chatelier
Il principio di Le Chatelier, noto anche come principio dell'equilibrio mobile, ci permette di prevedere come un sistema all'equilibrio reagisce a perturbazioni esterne:
quando un sistema all'equilibrio chimico viene perturbato per effetto di un'azione esterna, il sistema reagisce in maniera da ridurre o annullare la sollecitazione stessa ristabilendo l'equilibrio.
Diversi possono essere i modi in cui un equilibrio chimico può essere perturbato.
Variazioni delle concentrazioni
Variando la concentrazione di una delle specie chimiche che partecipa ad una reazione, l'equilibrio si sposta in modo da riottenere la concentrazione iniziale.
In altre parole, aumentando la concentrazione di uno dei reagenti l'equilibrio si sposta verso i prodotti; aumentando la concentrazione di uno dei prodotti, l'equilibrio si sposta verso i reagenti.
Variazione della pressione o del volume
La variazione della pressione o del volume incide solo su reazioni che decorrono in fase gassosa.
In base al principio di Le Chatelier, per una reazione chimica in fase gassosa e all'equilibrio, un aumento della pressione (o una diminuzione del volume), determina lo spostamento dell'equilibrio verso il lato della reazione chimica in cui è minore il numero di molecole presenti.
Una diminuzione della pressione (o un aumento del volume), determina lo spostamento dell'equilibrio verso il lato della reazione chimica in cui è maggiore il numero di molecole presenti.
Consideriamo i tre seguenti equilibri e sottoponiamoli ad un aumento di pressione (o a una diminuzione del volume):
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 (l'equilibrio si sposta verso destra)
PCl5 ⇄ PCl3 + Cl2 (l'equilibrio si sposta verso sinistra)
2HI ⇄ H2 + I2 (indifferente a perturbazioni di pressione o volume in quanto tra reagenti e prodotti non vi è variazione del numero di molecole)
Consideriamo i tre seguenti equilibri e sottoponiamoli ad una diminuzione di pressione (o a un aumento del volume):
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 (l'equilibrio si sposta verso sinistra)
PCl5 ⇄ PCl3 + Cl2 (l'equilibrio si sposta verso destra)
2HI ⇄ H2 + I2 (indifferente a perturbazioni di pressione o volume in quanto tra reagenti e prodotti non vi è variazione del numero di molecole)
Variazione della temperatura
Il valore della costante di equilibrio di una reazione chimica, varia al variare della temperatura. Per capire in che modo la temperatura influenza un equilibrio chimico, vi rimandiamo al link: effetto della temperatura sulla costante di equilibrio.
Influenza del catalizzatore
La funzione di un catalizzatore è quella di aumentare o diminuire la velocità di una reazione chimica.
Esso non influenza il valore della costante di equilibrio ma agisce solo sulla velocità con cui l'equilibrio chimico verrà raggiunto, accellerando sia la velocità della reazione diretta sia la velocità della reazione inversa.
Ricordiamo infine che il valore della Keq viene modificato solo da variazione della temperatura, mentre rimane costante in tutti gli altri casi.
Esercizi sugli equilibri
Li trovi svolti ed online al seguente link: esercizi sugli equilibri.
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