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Equilibrio chimico

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Equilibrio chimico


Parlando di equilibrio chimico si parla di una reazione REVERSIBILE cioè una reazione in cui anche i prodotti possono trasformarsi in reagenti   A + B AB


L’EQUILIBRIO CHIMICO viene raggiunto nel momento in cui le concentrazioni dei reagenti equivalgono a quelle dei prodotti così come la velocità di reazione diretta equivale alla velocità di reazione indiretta . L’equilibrio chimico viene regolato dalla COSTANTE DI EQUILIBRIO e secondo i valori di questa (se cioè è minore o maggiore di 0) è possibile determinare se l’equilibrio è spostato sui reagenti o sui prodotti.




Parametri termodinamici

L’equilibrio di una reazione viene stabilito anche in base ad alcuni parametri termodinamici ricordando che le reazioni dal punto di vista termodinamico possono essere di due tipi :

REAZIONE ENDOERGONICA = quando viene assorbita energia

REAZIONE ESOERGONICA = quando viene ceduta energia all’esterno

Uno dei parametri termodinamici più importanti è l’ENTROPIA ovvero il grado di disordine del sistema. Questo perché ogni sistema tende progressivamente al disordine , come succede nei passaggi di stato ad esempio nel passaggio di stato da liquido a gassoso il sistema tende a raggiungere un grado di disordine maggiore.


Esempi


N2O4 (g)                 2NO2 il sistema tende al disordine poiché le molecole dei prodotti sono più piccole rispetto a quelle dei reagenti

2KClO3               2KCl + 3 O2 qui invece il sistema tende al disordine poiché nella dissociazione si crea uno stato gassoso

La variazione dell’entropia risulta importante per prevedere la fattibilità di una reazione chimica , infatti si può calcolare la variazione dell’entropia S effettuando una sottrazione tra l’entropia dei prodotti e quella dei reagenti. Per cui ΔS (variazione dell’entropia) = S entropia dei prodotti – S entropia dei reagenti

Per un valore positivo della variazione di entropia del sistema si verifica sempre un passaggio dalla stato più ordinato allo stato meno ordinato del sistema , se invece la variazione di entropia assume un valore negativo si verifica il passaggio opposto cioè da uno stato meno ordinato ad uno più ordinato



AUMENTA LA VARIAZIONE DI ENTROPIA ΔS

Passaggio da uno stato più ordinato ad uno stato meno ordinato

 

DIMINUISCE LA VARIAZIONE DI ENTROPIA

∆S

passaggio da uno stato meno ordinato ad uno più ordinato

 









Un altro parametro termodinamico che regola l’equilibrio chimico è rappresentato dall’ENTALPIA cioè dalla variazione termica della reazione chimica misurata in condizioni standard e con pressione costante; l’entalpia è inoltre una grandezza estensibile cioè riferibile alla massa che partecipa alla reazione

Con ∆H si intende la variazione di entalpia cioè il calore assorbito o ceduto durante la reazione e si calcola mediante sottrazione tra l’entalpia dei prodotti e dei reagenti = H reagenti – H prodotti

Ovviamente se si parla di una reazione esoergonica cioè che assorbe calore la variazione di entalpia del sistema risulta minore , mentre in caso di reazione endoergonica la variazione di entalpia risulta maggiore. Questi parametri sono fondamentali per determinare la fattibilità o meno della reazione in quanto se durante una reazione gli elementi tendono a raggiungere la massima stabilità , d’altraparte tendono anche a raggiungere il massimo livello di entropia pertanto la combinazione tra la variazione di entropia e la variazione di entalpia determina questa fattibilità


Una volta raggiunto l’equilibrio chimico è opportuno considerare un altro aspetto termodinamico quale l’ENERGIA LIBERA.






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