Uno sguardo più approfondito alla legge dell'equilibrio chimico

Nell'articolo precedente, abbiamo discusso l'equilibrio chimico. Possiamo vedere la condizione di equilibrio nell'acqua bollita in una pentola. In questo esempio, una condizione di equilibrio si ottiene quando la velocità di evaporazione è uguale alla velocità di condensazione.

Lo stesso equilibrio chimico si riferisce a uno stato in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non cambiano nel tempo. L'equilibrio chimico è reversibile, cioè può reagire all'indietro per formare reagenti. L'equilibrio chimico può verificarsi quando la velocità di reazione diretta è uguale alla velocità di reazione inversa.

Questa volta discuteremo le leggi dell'equilibrio chimico e il principio di Le Chatelier.

Legge dell'equilibrio chimico

Questa legge afferma che in una reazione in soluzione nel punto di equilibrio, ci sono condizioni (basate sulla costante di equilibrio) associate alle concentrazioni di reagenti e prodotti. La forma di reazione generale è la seguente.

formula di equilibrio chimico

Principi di Le Chatelier

Questo principio afferma che se una reazione chimica all'equilibrio subisce un cambiamento di concentrazione, temperatura, volume o pressione totale, l'equilibrio cambierà direzione per annullare l'effetto del cambiamento applicato. Ad esempio, se aumentiamo la temperatura, la posizione di equilibrio si sposterà nella direzione che cerca di raffreddare il sistema.

(Leggi anche: Caratteristiche e tipi di equilibrio chimico)

L'equilibrio chimico avrà effetti diversi a seconda dell'effetto che viene dato. L'effetto della pressione interesserà solo i gas coinvolti nel processo di equilibrio. Un aumento della pressione sposterà l'equilibrio su un numero minore di molecole di gas, mentre una diminuzione della pressione sposterà l'equilibrio su un numero maggiore di molecole.

Contrariamente alla pressione, l'effetto della temperatura può spostare l'equilibrio verso una reazione endotermica e una endotermica. Un aumento della temperatura sposterà l'equilibrio in una reazione endotermica, mentre una diminuzione della temperatura sposterà l'equilibrio in una reazione esotermica.

L'equilibrio chimico può anche essere influenzato dall'aggiunta di un gas inerte. Quando un gas inerte viene aggiunto al sistema in equilibrio a pressione costante, l'equilibrio si sposterà verso il maggior numero di moli di gas. Ma se il sistema ha un volume costante, non avrà alcun effetto.

Nel principio di Le Chatelier, i catalizzatori non influenzano l'equilibrio perché entrambi supportano le velocità di reazione diretta e inversa.