Variazione della concentrazione e spostamento dell'equilibrio chimico

Una reazione reversibile che è in equilibrio avrà il suo equilibrio spostato solo se c'è un cambiamento esterno, poiché un equilibrio non si sposta mai da solo.

Uno di questi cambiamenti è la variazione di concentrazione, che comporta la rimozione o l'aggiunta di reagenti o prodotti.

Vediamo un esempio:

• Aggiunta di reagenti:

Se aggiungiamo più gas idrogeno o più gas azoto all'equilibrio, le concentrazioni dei reagenti aumenteranno e, con ciò, il numero di aumenteranno anche gli shock effettivi tra le loro molecole, con conseguente aumento della velocità di sviluppo della reazione di formazione diretta dell'ammoniaca (NH_3(g)).

Ciò significa che l'aggiunta di reagenti sposta l'equilibrio a destra, verso la formazione di prodotti:

Questo è in accordo con il Principio di Le Chatelier che dice che quando un sistema in equilibrio provoca un disturbo, si muove nella direzione di annullare questo disturbo, cercando di adattarsi a un nuovo equilibrio.

Nel caso sopra, accadrà che, nel tempo, la quantità di ammoniaca aumenterà, raggiungendo nuovamente un equilibrio. Pertanto, il rapporto tra le concentrazioni di prodotti e reagenti rimarrà costante, ovvero il valore della costante di equilibrio Kc rimarrà lo stesso.

Kc = __[NH₃]²__↑
[N₂]. [H₂]³ ↑

Questo accadrà anche per gli altri casi, cioè nessuna variazione nella concentrazione dei reagenti o dei prodotti farà variare il valore di Kc.

• Aggiunta di prodotti:

Se aggiungiamo più ammoniaca, aumentandone la concentrazione, parte di essa si trasformerà in gas azoto e idrogeno, aumentando la velocità di sviluppo della reazione inversa di formazione del reagenti.

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Ciò significa che l'aggiunta di prodotti sposta l'equilibrio a sinistra, verso la formazione dei reagenti:

• Rimozione dei reagenti:

Se togliamo uno o entrambi i reagenti, le loro concentrazioni diminuiranno e, di conseguenza, la velocità di sviluppo della reazione diretta diminuirà. Quindi, l'equilibrio si sposterà verso la formazione di più reagenti, che è a sinistra:

• Ritiro del prodotto:

Se diminuiamo la concentrazione dei prodotti, la velocità della reazione inversa diminuirà, aumentando la velocità di sviluppo della reazione diretta. Ciò significa che la bilancia si sposterà a destra:

In breve, possiamo dire quanto segue:

È importante sottolineare che la variazione della concentrazione dei solidi non sposta l'equilibrio.

Quindi, nella reazione sottostante, se rimuoviamo o aggiungiamo CO_2(g) o CO_(g), ci sarà uno spostamento dell'equilibrio. Ma se diminuiamo o aggiungiamo C_(S), nulla accadrà con l'equilibrio chimico:

Ç_{(s) +} CO_2(g) 2 CO_(g)

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Variazione di concentrazione e spostamento dell'equilibrio chimico"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-concentracao-deslocamento-equilibrio-quimico.htm. Consultato il 28 giugno 2021.