Equilibrio chimico è la condizione che si verifica quando il file concentrazione di reagenti e i prodotti che partecipano a una reazione chimica non mostrano variazioni nette nel tempo. L'equilibrio chimico può anche essere chiamato "reazione allo stato stazionario". Questo non significa la reazione chimica ha necessariamente smesso di verificarsi, ma che il consumo e la formazione di sostanze hanno raggiunto una condizione equilibrata. Le quantità di reagenti e prodotti hanno raggiunto un rapporto costante, ma non sono quasi mai uguali. Potrebbero esserci molti più prodotti o molti più reagenti.
Equilibrio dinamico
Equilibrio dinamico si verifica quando la reazione chimica continua a procedere, ma numerosi prodotti e reagenti rimangono costanti. Questo è un tipo di equilibrio chimico.
Scrivere l'espressione dell'equilibrio
Il espressione di equilibrio poiché una reazione chimica può essere espressa in termini di concentrazione di prodotti e reagenti. Solo specie chimiche nelle fasi acquose e gassose sono incluse
nell'espressione di equilibrio perché le concentrazioni di liquidi e solidi non cambiano. Per la reazione chimica:jA + kB → lC + mD
L'espressione di equilibrio è
K = ([C]l[D]m) / ([A]j[B]K)
K è la costante di equilibrio
[A], [B], [C], [D] ecc. sono i concentrazioni molari di A, B, C, D ecc.
j, k, l, m, ecc. siamo coefficienti in un'equazione chimica bilanciata
Fattori che influenzano l'equilibrio chimico
Innanzitutto, considera un fattore che non influisce sull'equilibrio: sostanze pure. Se un liquido o solido puro è coinvolto nell'equilibrio, si considera che abbia una costante di equilibrio di 1 ed è escluso dalla costante di equilibrio. Ad esempio, ad eccezione delle soluzioni altamente concentrate, si ritiene che l'acqua pura abbia un'attività di 1. Un altro esempio è il carbonio solido, che può essere formato dalla reazione di due molecole di monossido di carbonio per formare anidride carbonica e carbonio.
I fattori che influenzano l'equilibrio includono:
- L'aggiunta di reagente o prodotto o una modifica della concentrazione influiscono sull'equilibrio. L'aggiunta di reagente può determinare l'equilibrio a destra in un'equazione chimica, dove si formano più prodotti. L'aggiunta di un prodotto può favorire l'equilibrio a sinistra, in quanto si formano più reagenti.
- La modifica della temperatura altera l'equilibrio. L'aumento della temperatura sposta sempre l'equilibrio chimico nella direzione della reazione endotermica. La diminuzione della temperatura sposta sempre l'equilibrio nella direzione della reazione esotermica.
- La modifica della pressione influisce sull'equilibrio. Ad esempio, diminuendo il volume di un sistema di gas aumenta la sua pressione, che aumenta la concentrazione di reagenti e prodotti. La reazione netta vedrà abbassare la concentrazione di molecole di gas.
Principio di Le Chatelier può essere usato per prevedere lo spostamento di equilibrio risultante dall'applicazione di uno stress al sistema. Il principio di Le Chatelier afferma che una modifica a un sistema in equilibrio provocherà uno spostamento prevedibile dell'equilibrio per contrastare il cambiamento. Ad esempio, l'aggiunta di calore a un sistema favorisce la direzione della reazione endotermica poiché ciò agirà per ridurre la quantità di calore.