Calcolo della costante di equilibrio da altre costanti: esempi risolti
Il calcolo della costante di equilibrio di una reazione può essere eseguito utilizzando altre costanti, come ad esempio la costante della reazione inversa.
La costante di equilibrio di una reazione di equilibrio può essere calcolata utilizzando l’espressione:
Kc = [C]c[D]d /[A]a[B]b
Questo costituisce un’importante legge chimica conosciuta come legge di azione di massa o legge dell’equilibrio chimico, scoperta dai chimici Guldberg e Waage.
Esercizi
1) A 25°C, la costante K relativa all’equilibrio: ICl(g) ⇄ ½ I2(g) + ½ Cl2(g) vale 2.2 ∙ 10-3. Calcolare: a) la costante relativa alla reazione di decomposizione di ICl in una mole di iodio e una mole di cloro alla stessa temperatura; b) la costante relativa alla formazione di due moli di ICl.
Per l’equilibrio ICl(g) ⇄ ½ I2(g) + ½ Cl2(g), l’espressione della costante di equilibrio è:
K = 2.2 ∙ 10-3 = [I2]1/2[Cl2]1/2/[ICl] (1)
a) La reazione di decomposizione di ICl in una mole di iodio e una mole di cloro è la seguente:
2 ICl(g) ⇄ I2(g) + Cl2(g)
e per questa reazione K = [I2][Cl2]/[ICl]2
Confrontando l’equazione (1) e questa nuova equazione, si può ottenere la risposta.
K = (2.2 ∙ 10-3)2 = 4.8 ∙ 10-6
b) La reazione di equilibrio relativa alla formazione di due moli di ICl è:
I2(g) + Cl2(g) ⇄ 2 ICl(g)
e la costante per questa reazione si ottiene così:
K = 1/4.8 ∙ 10-6 = 2.1 ∙ 105
… (continua con gli esercizi 2, 3, 4 e 5)
Nel preparare queste soluzioni, abbiamo considerato esempi di calcolo della costante di equilibrio a partire da costanti note di reazioni inverse e trasformazioni di reazioni chimiche. Speriamo che questi esempi siano stati utili per comprendere il metodo di calcolo della costante di equilibrio.