Solduri chimice omogene și eterogene

Când reacțiile reversibile ajung la un punct în care viteza la care se formează produsele (reacția directă) și viteza cu care se consumă produsele (reacția inversă) devin constante și egale, spunem că s-a atins O Echilibrul chimic. Fiecare reacție de echilibru are o constanta de echilibru (Kc) caracteristică, care se schimbă numai odată cu variația temperaturii. Dacă cel puțin un gaz participă la reacție, acesta va avea, de asemenea, o constantă de presiune, simbolizată prin Kp.

In text Constanta de echilibru Kc și Kp se arată că pentru a scrie expresiile acestor constante, trebuie să le verificăm stările fizice. Astfel, apar două tipuri de echilibre chimice, care sunt:

1. Echilibru omogen: Acestea sunt acelea în care toți participanții la reacție, fie că sunt reactanți sau produse, se află în aceeași stare de agregare, iar rezultatul este un aspect omogen în tot sistemul. În general, echilibrele omogene sunt formate numai din gaze. Vedeți câteva exemple mai jos și observați că doar ultimul echilibru este un echilibru lichid omogen, deoarece toate speciile chimice sunt soluții apoase. De asemenea, rețineți că, în aceste cazuri, toate substanțele vor apărea în expresiile Kc și Kp:

N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} ↔ 2 NH_{3 (g)} K_ç = __[NH₃]²__ K_P = __(pNH₃)²__
[N₂]. [H₂]³ (pN₂). (pH₂)³

2 O_{3 (g)} ↔ 3 O_{2 (g)} K_ç = [O₂]³ K_P = (praf₂)³
[O₃]² (praf₃)²

H_{2 (g)} + Eu_{2 (g)} ↔ 2 HI_(g) K_ç = __[SALUT]²__ K_P = __ (pHI)²__
[H₂]. [Eu₂] (pH₂). (pI₂)

CO_(g) + NU_{2 (g)} ↔CO_{2 (g)}+ LA_(g) K_ç = [CO₂ ]. [LA]K_P = (pCO₂ ). (PLA)
[LA₂]. [CO] (pNO₂). (PCO)

2 ASA_{3 (g)} ↔ 2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)} K_ç = [NUMAI₂]². [O₂]K_P= (pSO₂)². (PO₂)
[NUMAI₃]²(PNUMAI₃)²

Credinţă²⁺_(Aici) + Cu²⁺_(Aici) ↔ Fe³⁺_(Aici) + Cu⁺_(Aici) K_Ç = [Credință³⁺]. [Cur⁺] K_P = nu este definit.
[Credinţă²⁺]. [Cur²⁺]

Deoarece nu are gaz, pentru acest ultim echilibru chimic nu există expresia Kp.

Figura din începutul textului arată, pe partea dreaptă, o sticlă care conține două gaze în echilibru, care sunt dioxid de azot (NO₂) și tetroxid de dinitrogen (N₂O₄):

2 NU_{2 (g)} ↔ N₂O_{4 (g)} K_ç = [N₂O₄] K_P = (PN₂O₄)
[LA₂]² (PLA₂)²

Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)

NU₂ este un gaz maro-roșcat, în timp ce N₂O₄ este incolor și, în echilibru, se amestecă, formând un fel de „nor de gaz” de culoare maro deschis pe întregul său.

2. Echilibru heterogen: Sunt acelea în care cel puțin una dintre substanțele care participă la reacție se află într-o stare fizică diferită de celelalte, de obicei într-o stare solidă. Cu aceasta, aspectul sistemului nu este uniform, dar este posibil să vizualizați diferite faze.

În aceste cazuri, când se scriu expresiile constantei de echilibru, substanțele solide nu trebuie scrise, deoarece concentrațiile lor sunt constante.

Exemple:

acid clorhidric_(Aici) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)} K_Ç = [HNO₃]____ K_P = nu este definit.
[Acid clorhidric]. [AgNO₃]

Ç_(s) + O_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)} K_Ç = [CO] K_P = (pCO)
[O₂] (praf₂)

Zn_(s) + Cu²⁺_(Aici) ↔ fund_(s) + Zn²⁺_(Aici) K_Ç = [Cur]²⁺] K_P = nu este definit.
[Zn²⁺]

Câine_(s) + CO_{2 (g)} ↔ CaCO_{3 (e)} K_Ç = __1__ K_P = __1__
[CO₂] (pCO₂)

În ilustrația prezentată la începutul acestui text, a fost prezentată o eprubetă din partea stângă care conținea un sistem de echilibru eterogen. Aceasta este reacția dintre sulfatul de cupru (II) și soluțiile de hidroxid de sodiu. Vezi mai jos:

CUSO_{4 (aq)} + 2 NaOH_(Aici) ↔ În₂NUMAI_{4 (aq)} + Cu (OH)_{2 (e)} K_Ç = [La₂NUMAI₄]____ K_P = nu este definit.
​ [CuSO]. [NaOH]

Rețineți că, printre produse, se formează hidroxidul de cupru precipitat (II), care este solid și este clar vizibil în mijlocul soluției apoase. Culoarea albastră se datorează ionilor de cupru prezenți în sistem.

* Credit editorial al imaginii cu hidroxid de cupru (II): Autor: ор Оsin / Imagine extrasă din: wikimedia comuni

De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie

Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Solduri chimice omogene și eterogene”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. Accesat la 28 iunie 2021.