Relazione tra Kc, Kp e Kx: tutto quello che devi sapere
La comprensione della costante di equilibrio di una reazione chimica è fondamentale per affrontare con successo gli esercizi di chimica. La relazione tra Kc, Kp e Kx svolge un ruolo cruciale in questo contesto.
Iniziamo con la generica reazione di equilibrio: “aA + bB ⇌ cC + dD”, in cui a, b, c e d rappresentano i coefficienti stechiometrici. All’equilibrio, la costante di equilibrio può essere espressa come il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni delle specie a destra e a sinistra, elevato al proprio coefficiente stechiometrico, che è una costante.
Kc, Kp e Kx: Definizioni e Utilizzi
Kc è utilizzato per esprimere la costante di equilibrio in base alle concentrazioni molari delle specie presenti. Nel caso di un equilibrio gassoso, le concentrazioni vengono espresse in termini di pressioni parziali, e la costante di equilibrio viene simboleggiata con Kp. Se le concentrazioni vengono espresse in termini di frazione molare, la costante di equilibrio viene rappresentata con Kx.
Relazioni tra Kc, Kp e Kx
La relazione tra le costanti di equilibrio può essere espressa come: Kp = Kc(RT)^Δn e Kp = Kx(P)^Δn. Inoltre, per reazioni in cui Δn = 0, come ad esempio per la reazione H2 (g) + I2 (g) ⇌ 2 HI (g), si ha che Kc = Kp = Kx.
Esercizi Svolti
Ecco alcuni esercizi risolti che mostrano l’applicazione pratica di queste relazioni:
1. Calcolare il valore di Kp per la reazione N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) sapendo che Kc a 25°C è 4.63 ∙ 10^-3.
2. Calcolare Kc per la reazione N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) sapendo che Kp a 375 K è 4.3 ∙ 10^-4.
3. Calcolare Kp per la reazione 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) sapendo che Kc a 1000 K è 281.
4. Calcolare Kp per la decomposizione della formammide a 400 K sapendo che Kc è pari a 4.84.
La risoluzione di questi esercizi mette in luce l’applicazione pratica delle relazioni tra Kc, Kp e Kx nella chimica dell’equilibrio.
Saper comprendere e applicare queste relazioni è essenziale per affrontare con successo gli esercizi di equilibrio chimico.