Chimica generale/Costanti di equilibrio

Indice del libro

GeneralitàChimica_generale/Generalità Teoria atomicaChimica generale/Teoria atomica Il legame chimicoChimica generale/Il legame chimico IoniChimica generale/Ioni Sistema periodico degli elementiChimica generale/Sistema periodico degli elementi Tavola periodicaChimica generale/Tavola periodica Gruppi e periodi Proprietà periodicheChimica generale/Proprietà periodiche Raggio atomicoChimica generale/Raggio atomico Metalli di transizioneChimica generale/Metalli di transizione SoluzioniChimica generale/Soluzioni SolubilitàChimica generale/Solubilità ConcentrazioneChimica generale/Concentrazione

DistillazioneChimica generale/Distillazione Proprietà colligativeChimica generale/Proprietà colligative ElettrolitiChimica generale/Elettroliti Grado di dissociazioneChimica generale/Grado di dissociazione Conducibilità elettrolitica Acidi e basiChimica generale/Acidi e basi TermodinamicaChimica generale/Termodinamica Variabili termodinamicheChimica generale/Variabili termodinamiche Stati di aggregazioneChimica generale/Stati di aggregazione Legge dei gas idealiChimica generale/Legge dei gas ideali Cinetica chimicaChimica generale/Cinetica chimica Equilibrio chimicoChimica generale/Equilibrio chimico Costanti di equilibrioChimica generale/Costanti di equilibrio

Principio di Le ChâtelierChimica generale/Principio di Le Châtelier Isocora di Van't Hoff ElettrochimicaChimica generale/Elettrochimica Reazione redoxChimica generale/Reazione redox PilaChimica generale/Pila Equazione di NernstChimica generale/Equazione di Nernst Pila a concentrazioneChimica generale/Pila a concentrazione AccumulatoreChimica generale/Accumulatore Appendici CostantiChimica generale/Costanti Potenziali standard di riduzioneChimica generale/Potenziali standard di riduzione Elementi chimici e loro proprietà NomenclaturaChimica generale/Nomenclatura

Le costanti di equilibrio riguardano le concentrazioni (o meglio le attività) raggiunte le quali la composizione della miscela risulta costante.
Ciò può essere chiarificato immaginando due piatti dpi una bilancia. Nel primo vi sono i reagenti, nel secondo i prodotti. Inizialmente uno dei due piatti sarà molto più "pesante" dell'altro (pesante non in senso fisico, ma intendendo dire che le condizioni sono fuori dall'equilibrio), e così le specie chimiche presenti in quel piatto (prodotti o reagenti) inizieranno a reagire dando le specie chimiche presenti nell'altro iatto (reagenti o prodotti), modificando così, in modo graduale, il "peso" dei due piatti.
L'equilibrio viene raggiunto quando i due piatti hanno uguale "peso", ovvero quando la quantità di prodotti che reagiscono dando i reagenti è uguale alla quantità di reagenti che reagiscono dando i prodotti.

Per una generica reazione:
αA + βB $\rightarrow$ γC + ζD
dove:

A,B,C,D sono i reagenti ed i prodotti

α,β,γ,ζ, sono i coefficienti stechiometrici

L'equilibrio verrà raggiunto quando:

$-{\frac {1}{\alpha }}{\frac {d[A]}{dt}}=-{\frac {1}{\beta }}{\frac {d[B]}{dt}}={\frac {1}{\gamma }}{\frac {d[C]}{dt}}={\frac {1}{\zeta }}{\frac {d[D]}{dt}}$

dove:

t è il tempo

[A],[B],[C],[D] indica la concentrazione molare della specie fra parentesi

I tipi di costante di equilibrio

Vi sono vari tipi di costanti di equilibrio, riguardante reazioni in fase liquida, reazioni in fase gassosa, equilibri di solubilità, equilibri acido-base, equilibri di complessazione, ecc...
I principali tipi di costante di equilibrio (non bisogna dimenticare che possono presentarsi anche con altri simboli) sono:

k_w, la costante di autoionizzazione dell'acqua

k_a, la costante di acidità

k_b, la costante di basicità

k_s, la costante di solubilità

k_f, la costante di formazione dei complessi

k_$\chi$, la costante di equilibrio (in fase gassosa) relativa alla frazione molare

k_p, la costante di equilibrio (in fase gassosa) relativa alla pressione