L’effetto della variazione della pressione sull’equilibrio chimico
L’effetto della variazione della pressione sull’equilibrio chimico è un aspetto influente quando il numero di moli nella reazione subisce variazioni. Nel 1884, il chimico francese Henry Louis Le Chatelier formulò uno dei principi più importanti relativi all’equilibrio chimico. Tale principio, noto come il principio di Le Chatelier, consente di prevedere lo spostamento di una reazione all’equilibrio in base alle variazioni delle condizioni come pressione, volume, temperatura, aggiunta o rimozione di reagenti o prodotti.
Variazione della pressione: influenze sull’equilibrio chimico
Esistono tre modi principali per variare la pressione di una miscela in equilibrio, mantenendo costante la temperatura:
1) Aggiungere o rimuovere un reagente o un prodotto gassoso dalla miscela in equilibrio.
2) Aggiungere un gas inerte alla miscela di reazione a volume costante.
3) Variare direttamente il volume del contenitore.
Le reazioni possono essere suddivise in tre gruppi in base alla variazione del numero di moli dei reagenti e dei prodotti. Per ciascun gruppo, l’equilibrio si comporta in modo differente in risposta alle variazioni di pressione.
Esempio pratico sulla variazione di volume e pressione parziale
Prendiamo in considerazione l’equilibrio N2O4 (g) ⇌ 2 NO2 (g) con la costante Kp = 11 a 25°C. Dopo una variazione di volume del contenitore da 4.0 L a 1.0 L, è possibile calcolare le nuove pressioni parziali dei due gas.
Applicando la legge di Boyle, possiamo calcolare le nuove pressioni parziali dei gas: P N2O4 = 0.108 atm e P NO2 = 2.18 atm.
Successivamente, è necessario determinare il quoziente di reazione e utilizzare il I.C.E. chart per comprendere in quale direzione l’equilibrio si sposterà.
Infine, risolvendo rispetto a x sarà possibile determinare le nuove pressioni dopo la variazione del volume del contenitore.
Riscopriamo insieme l’affascinante mondo dell’equilibrio chimico e le sue dinamiche legate alla variazione della pressione!