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L'equilibrio chimico e la sua importanza

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L'equilibrio chimico è uno stato dinamico dove reazioni diretta e inversa si bilanciano. La costante di equilibrio Kc, influenzata dalla temperatura, determina la posizione dell'equilibrio e la tendenza di una reazione a produrre reagenti o prodotti. Il quoziente di reazione Q aiuta a prevedere la direzione di una reazione chimica.

Natura e Composizione dell'Equilibrio Chimico

L'equilibrio chimico rappresenta uno stato dinamico in cui le velocità delle reazioni diretta e inversa sono uguali, risultando in concentrazioni costanti di reagenti e prodotti nel tempo. La costante di equilibrio, indicata con Kc per le concentrazioni molari, è un indice della posizione dell'equilibrio in una reazione chimica. Per la reazione generica aA + bB ⇌ cC + dD, Kc è calcolata come il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni molari dei prodotti elevati ai rispettivi coefficienti stechiometrici e il prodotto delle concentrazioni molari dei reagenti, anch'essi elevati ai propri coefficienti. Questa relazione è espressa dalla legge di azione di massa, formulata dai chimici Cato Guldberg e Peter Waage, e indica l'estensione della conversione dei reagenti in prodotti: un alto valore di Kc implica un equilibrio spostato verso i prodotti, mentre un valore basso indica una maggiore presenza di reagenti.
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Dipendenza della Costante di Equilibrio dalla Temperatura

La costante di equilibrio Kc è influenzata unicamente dalla temperatura e può subire variazioni significative al variare di quest'ultima. Ad esempio, la costante di equilibrio per la sintesi dell'ammoniaca cambia con la temperatura. Esistono anche reazioni termoneutrali, che non comportano variazioni apprezzabili di calore, e per le quali Kc rimane sostanzialmente invariata al variare della temperatura. Per determinare Kc, si lascia che una miscela di reagenti raggiunga l'equilibrio a una temperatura stabilita e si misura la composizione della miscela all'equilibrio, che rimane costante se il sistema è chiuso e isolato da influenze esterne.

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00

Definizione di equilibrio chimico

Stato dinamico con velocità reazioni diretta e inversa uguali e concentrazioni costanti di reagenti e prodotti.

01

Formula generica per Kc

Kc = (prodotti^coeff.stechiometrici) / (reagenti^coeff.stechiometrici) per reazioni in fase omogenea.

02

Significato di alto/basso valore di Kc

Alto Kc: equilibrio verso prodotti. Basso Kc: equilibrio verso reagenti.

Q&A

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