Equilibrio chimico: mettiti alla prova

Guida all'equilibrio chimico

L'equilibrio chimico si raggiunge quando la velocità della reazione diretta eguaglia quella della reazione inversa: le concentrazioni delle specie rimangono costanti nel tempo, ma non uguali tra loro. Lo stato è dinamico, non statico: le molecole continuano a reagire in entrambe le direzioni. Per una reazione generica aA + bB ⇌ cC + dD, la costante di equilibrio Kc = [C]^c[D]^d / ([A]^a[B]^b) dipende solo dalla temperatura. Un errore frequente è confondere 'costante' con 'uguale': all'equilibrio le velocità sono uguali, non le concentrazioni.

Il principio di Le Chatelier prevede come l'equilibrio risponde a una perturbazione: se aumenti la concentrazione di un reagente, il sistema si sposta verso destra per consumarla; se aumenti la pressione su un equilibrio gassoso, il sistema si sposta verso il lato con meno moli di gas. Attenzione ai malintesi comuni: il catalizzatore accelera sia la reazione diretta che quella inversa e quindi non sposta l'equilibrio, ma riduce solo il tempo necessario per raggiungerlo. Allo stesso modo, aggiungere un solido puro o un solvente non altera Kc, perché le attività dei solidi puri valgono 1.

La distinzione tra Kc e Kp è un altro punto critico: Kp usa le pressioni parziali e le due costanti sono legate dalla relazione Kp = Kc(RT)^Δn, dove Δn è la differenza tra moli di gas prodotti e moli di gas reagenti. Ricorda anche che il quoziente di reazione Q ha la stessa espressione di K ma con concentrazioni non all'equilibrio: se Q < K la reazione procede verso destra, se Q > K verso sinistra, se Q = K il sistema è già in equilibrio. Esercitarsi con questi confronti è il modo più efficace per evitare gli errori tipici delle verifiche di chimica.