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Equilibrio chimico: quando la costante è grande

Equilibrio chimico: l’importanza della costante di equilibrio

Quando si affrontano esercizi sull’equilibrio chimico, sia esso omogeneo che eterogeneo e sia in soluzione che in fase gassosa, è fondamentale considerare il valore della costante di equilibrio. Quest’ultimo gioca un ruolo cruciale nel determinare la composizione della miscela all’equilibrio. Nei casi in cui il valore della costante di equilibrio è elevato, l’approssimazione delle grandezze in fase di calcolo non è possibile, e risolvere un’equazione di secondo grado diventa necessario.

Indice Articolo

Esercizio

Si consideri la decomposizione del pentacloruro di fosforo secondo la reazione:
PCl5(g)⇌ PCl3(g)+ Cl(g)
Se 1.00 moli di PCl5 sono messe in un contenitore avente volume 5.00 L, con una costante di equilibrio Kc pari a 1.80 a 523 K, la composizione della miscela all’equilibrio può essere determinata. La concentrazione iniziale del pentacloruro di fosforo vale 0.200 M. Per risolvere l’esercizio, si utilizza un .

L’espressione della costante di equilibrio Kc è: Kc = [PCl3][Cl2]/[ PCl5]. Risolvendo l’equazione di secondo grado, si ottengono le concentrazioni all’equilibrio: [PCl3]= [Cl2] = x = 0.182 M, e [PCl5] = 0.200 – 0.182 = 0.018 M.

Esercizio 2

Per esempio, consideriamo la reazione di formazione dell’acido iodidrico, H2 + I2 ⇌ 2 HI, con una costante di equilibrio Kc pari a 45.9. Le concentrazioni iniziali delle tre specie sono: [H2] = 1.00 M, [I2] = 2.00 M, e [HI] = 3.00 M. Utilizzando un I.C.E. chart e risolvendo l’equazione di secondo grado, si ottengono le concentrazioni all’equilibrio: [I2] = 1.32 M, [H2] = 0.316 M, e [HI] = 4.37 M.

Questi esempi dimostrano come sia fondamentale considerare il valore della costante di equilibrio in esercizi di equilibrio chimico, e come problemi specifici richiedano un’approccio attento e mirato per trovare la soluzione corretta.

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