05x04 - Equilibrio chimico

L'equilibrio
chimico

​Lezione creata dal prof P. B. Giandonato @profgiando
Immagini credits Zanichelli ed.

Lo stato di equilibrio

In un pallone in cui è fatto il vuoto d'aria, si fa cadere dell'acqua. La pressione sale da zero (p=0) a un valore positivo (p>0), a causa della pressione del vapore acqueo H₂O(g) che si forma. Se la temperatura rimane costante, la quantità di acqua allo stato liquido e gassoso non cambia, e costante rimane anche la pressione del manometro.

​In un sistema chiuso, quando le proprietà che si possono misurare restano costanti nel tempo, si dice che la trasformazione è in uno stato di equilibrio.

Lo stato di equilibrio

Nel pallone sono in atto una trasformazione diretta (evaporazione) e una inversa (condensazione), perché c'è un passaggio continuo da uno stato di aggregazione all'altro. Si tratta di un equilibrio dinamico.

Le due frecce indicano che la trasformazione è reversibile. In un sistema chiuso le trasformazioni raggiungono uno stato di equilibrio dinamico in cui la velocità della trasformazione diretta è uguale alla velocità della trasformazione inversa.

L'equilibrio chimico

In un pallone completamente vuoto in cui è stato immesso un numero uguale di moli di H₂ e di I₂, per esempio 0,1 mol, avviene la reazione di sintesi:

Nello stato finale il colore della miscela gassosa è ancora violetto (anche se più pallido) e questo indica che una parte di iodio (e quindi anche di idrogeno) non si è trasformata.

L'equilibrio chimico

In un pallone uguale completamente vuoto in cui sono state immesse 0,2 mol di HI, cioè un numero doppio delle moli di I₂ e H₂, avviene le reazione di decomposizione:

Nello stato finale il colore della miscela gassosa ha la stessa intensità di colore della reazione di sintesi, ciò indica che la concentrazione di I₂ è la stessa.

L'equilibrio chimico

La colorazione violetta indica che in entrambi i casi il sistema ha raggiunto Io stesso stato di equilibrio, rappresentato con le due frecce contrapposte:

In un sistema chiuso le velocità di reazione, diretta e inversa, non variano nello stesso modo e all'equilibrio, raggiunto al tempo t, la velocità della reazione diretta è uguale a quella della reazione inversa (V_d=V_i).
In queste condizioni, il sistema raggiunge lo stato di equilibrio.

Drag and Drop

In un sistema ​

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, quando le ​

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che si possono misurare restano ​

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nel tempo, si dice che la ​

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è in uno stato di ​​

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.

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

chiuso

aperto

proprietà

costanti

variabili

trasformazione

equilibrio

Drag and Drop

Se in un sistema ​

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è in atto una trasformazione ​

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(evaporazione) e una ​

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(condensazione) esso è in ​

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​

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Drag these tiles and drop them in the correct blank above

chiuso

aperto

diretta

inversa

equilibrio

dinamico

Multiple Select

Questa trasformazione è:

• in equilibrio dinamico

• in equilibrio statico

• reversibile

• irreversibile

Dropdown

In un sistema ​

Select answer

le velocità di ​

Select answer

, diretta e ​

Select answer

, inizialmente sono ​

Select answer

, mentre all'equilibrio diventano ​

Select answer

Multiple Choice

II sistema a) è senz'altro in equilibrio perché non si sviluppa un gas

• vero

• falso

Multiple Choice

Nel sistema b) l'equilibrio liquido/vapore è dinamico

• vero

• falso

Multiple Choice

In c) la dissoluzione è in corso e pertanto il sistema non è all'equilibrio

• vero

• falso

Multiple Choice

In d) sta avvenendo una reazione che raggiungerà l'equilibrio

• vero

• falso

Multiple Choice

Quale tra le seguenti equazioni rappresenta la trasformazione in figura?

• 5A + 5B → 5AB

• 5A + 5B → 4AB + A + B

• A + B → AB

• 4A + 4B → 4AB

Multiple Choice

In un sistema chiuso, la pressione e la temperatura del sistema sono uguali a quelle dell'ambiente

• Vero

• Falso

Multiple Choice

Lo sviluppo del gas diminuisce via via che la reazione procede

• Vero

• Falso

Multiple Choice

La trasformazione si interrompe quando AB finisce

• Vero

• Falso

Multiple Choice

La trasformazione raggiunge l'equilibrio quando la pressione nel recipiente rimane costante

• Se il sistema è chiuso

• Se il sistema è aperto

• E' indifferente

Multiple Choice

Dopo un certo tempo il sistema raggiunge lo stato di equilibrio chimico

• Se il sistema è chiuso

• Se il sistema è aperto

• E' indifferente

Multiple Choice

La reazione è endotermica

• Vero

• Falso

Multiple Choice

Una reazione raggiunge l'equilibrio nel momento in cui:

• La reazione non produce alcun prodotto
• La temperatura del sistema diminuisce
• Le concentrazioni dei reagenti aumentano costantemente
• Le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti rimangono costanti nel tempo.
• I reagenti vengono consumati istantaneamente