In chimica si fa grande allusione equilibrio chimico. È uno stato che le reazioni chimiche possono raggiungere in modo reversibile e in cui non c'è variazione nelle concentrazioni sia dei reagenti che dei prodotti coinvolti nella reazione stessa. L'equilibrio chimico è caratterizzato dall'essere dinamico e non statico. Ciò significa che tutte le molecole e gli atomi continuano a reagire continuamente ma mantengono le stesse concentrazioni.
In questo articolo ti diremo tutto ciò che devi sapere sull'equilibrio chimico e sulla sua importanza.
caratteristiche principali
Quando parliamo di equilibrio chimico parliamo di qualcosa di simile a ciò che accade quando si verificano cambiamenti di passaggio. Il fatto che il fungo cambi potrebbe non essere un'interruzione di collegamento. Facciamo un esempio: utilizziamo un liquido che può essere in equilibrio con i propri vapori, proprio come un solido. Stabiliamo l'equilibrio quando il solido può essere in equilibrio anche con l'acqua circostante quando è precipitato o cristallizzato.
L'equilibrio chimico è essenziale nell'industria chimica. In questo modo si possono ottenere miglioramenti nella sintesi e nelle rese. Una volta stabilito l'equilibrio chimico, non è possibile ottenere ulteriori cambiamenti o risposte a meno che questo equilibrio non venga interrotto. Normalmente viene interrotto da azioni esterne. È così che la sintesi del prodotto viene modificata con diversi parametri come pressione, volume o temperatura. Se giochiamo continuamente con i valori di questi parametri alla fine otteniamo che l'equilibrio si generi quando può raggiungere la massima produzione.
Altrimenti, se non calcoliamo bene, l'equilibrio chimico non avrai buone quantità di prodotti e saranno insoddisfacenti. Cioè, avrà una resa inferiore e non sarà economicamente fattibile. Tutto ciò è più utile se lo estrapoliamo per l'industria chimica e per qualsiasi sintesi indipendentemente dalla sua scala. Ovviamente dovremo ottimizzare ulteriormente la produzione fintanto che ci sarà una produzione su larga scala.
Nell'equilibrio chimico possono esserci più quantità di prodotti o più quantità di reagenti. Tutto dipende dalla direzione in cui viene spostato questo equilibrio. Se prendiamo in considerazione tutti i fattori, possiamo spostare l'equilibrio chimico in entrambe le direzioni. Si deve tenere conto del fatto che questi cambiamenti di direzione possono avvenire fintanto che la reazione chimica è reversibile.
La spiegazione dell'equilibrio chimico
Spiegheremo come accade e cosa è necessario per raggiungere l'equilibrio chimico. La prima cosa è vedere cosa viene prima. Considereremo la seguente reazione che è totalmente reversibile. Qui abbiamo il tetraossido di azoto che viene trasformato in 2 moli di biossido di azoto. Sono entrambi gas. Il primo gas che è il reagente è incolore, mentre il secondo ha un colore marrone o marrone. Se mettiamo una certa quantità di reagenti in una fiala o in un piccolo contenitore, Vedremo che è incolore fino a quando non viene stabilito l'equilibrio chimico.
La concentrazione dei reagenti inizia a diminuire gradualmente man mano che la reazione chimica avviene nel tempo. Parte di esso finisce per dissociarsi per dare origine a molecole di biossido di azoto. Sebbene la concentrazione dello stesso sia uguale a zero all'inizio della reazione, inizierà ad aumentare man mano che il reagente inizia a dissociarsi.
Tuttavia, stiamo parlando di una reazione chimica reversibile, in modo che parte delle molecole dei prodotti si uniscano per riformare i reagenti. Ciò significa che le due reazioni, sia quella diretta che quella inversa, avranno le proprie velocità.
Velocità di reazione in equilibrio chimico
Vediamo qual è l'importanza delle velocità di reazione nell'equilibrio chimico. Per prima cosa dobbiamo sapere che la velocità di consumo dei reagenti sarà maggiore della velocità di consumo dei prodotti. In questo modo, all'inizio, essendo presente solo il tetraossido di azoto, le poche molecole che si sono formate di biossido di azoto difficilmente si trovano a reagire in modo opposto. Quando abbiamo raggiunto quel momento della reazione, nella fiala puoi vedere come inizia a diventare arancione poiché hai una miscela di reagenti e prodotti allo stesso tempo.
Man mano che la reazione chimica procede, le molecole dei prodotti saranno in quantità maggiore delle molecole dei reagenti. Le velocità delle due reazioni sia del diretto che dell'inverso continueranno ad equalizzarsi, anche se le concentrazioni differiscono sempre di più l'una dall'altra. Cioè, i prodotti tendono ad essere maggiori dei reagenti, quindi la loro concentrazione aumenterà durante l'equilibrio chimico.
Quando la reazione chimica raggiunge l'equilibrio chimico velocità ed entrambe le reazioni sono uguali. Entrambe le concentrazioni rimangono costanti poiché entrambe le azioni avvengono alla stessa velocità. Non appena una certa quantità di reagenti viene dissociata, la stessa quantità verrà immediatamente prodotta nuovamente per reazione di un'altra quantità di prodotti. Questo è il motivo per cui il nome di equilibrio chimico è noto ed è completamente dinamico. Ed è che le molecole sia dei reagenti che dei prodotti continuano a partecipare alle reazioni, sebbene le loro concentrazioni non cambino nel tempo.
Se abbiamo che le velocità di reazione sono le stesse ma in entrambe le direzioni, otteniamo la costante di equilibrio.
Equilibrio costante
Si ottiene ed è sempre lo stesso, fintanto che fattori come la temperatura sono stabili. Cioè, la costante di equilibrio chimico sarà la stessa, fintanto che la temperatura è stabile, indipendentemente dalla quantità di tetraossido di azoto iniettata nella fiala all'inizio.
Come puoi vedere, l'equilibrio chimico è molto importante per l'industria chimica e per la conoscenza della generazione dei prodotti. Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sull'equilibrio chimico e sulla sua importanza.