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1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

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1

ESERCITAZIONE di CHIMICA9 novembre 2012

GAS e PRESSIONI PARZIALI

EQUILIBRIO CHIMICO

VELOCITÀ DI REAZIONE

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2

GAS

e

PRESSIONI PARZIALI

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3

In una miscela gassosa ciascun gas esercita una pressione propria detta “pressione parziale”

pi x V = ni x R x T

Ptotale x V = ntotale x R x T

Ptotale = p1 + p2 + p3 .... + pi = i pi

ntotale = n1 + n2 + n3 .... + ni = i ni

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4

PRESSIONI PARZIALI E MOLARITÀ

In una miscela gassosa la pressione parziale di ciascun gas è proporzionale alla sua concentrazione:

pi x V = ni x R x T

ni x R x T ni

pi = -------------- = --- x R x T = Mi x R x T V V

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5

1

Un recipiente del volume di 15 L contiene:

0,1 mol di ossigeno0,25 mol di azoto

0,3 mol di elio0,2 mol di metano

Calcolare le pressioni parzialie la pressione totale a 27 °C

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6

2

pO2 = (nO2 / V) x R x T = (0,1 / 15) x 0,082 x 300 = 0,16 atm

pN2 = (nN2 / V) x R x T = (0,25 / 15) x 0,082 x 300 = 0,41 atm

pHe = (nHe / V) x R x T = (0,3 / 15) x 0,082 x 300 = 0,49 atm

pCH4 = (nCH4 / V) x R x T = (0,2 / 15) x 0,082 x 300 = 0,33 atm

Ptotale = pO2 + pN2 + pHe + pCH4 = 1,39 atm

moli totali = 0,1 + 0,25 + 0,3 + 0,2 = 0,85

Ptotale = (0,85 / V) x R x T = 1,39 atm

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1

MISCELE GASSOSE: FRAZIONE MOLARE

moli gas (mol) frazione molare X = ------------------------ moli totali (mol)

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2

PRESSIONI PARZIALI E FRAZIONE MOLARE

In una miscela gassosa ciascun gas esercita una pressione propria detta “pressione parziale”

pi x V = ni x R x T

Ptotale x V = ntotale x R x T

pi / Ptotale = ni / ntotale

pi = Ptotale x Xi

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9

3

Una miscela gassosa contiene: 5 moli di ossigeno,7 moli di azoto e 3 moli di elio

Sapendo che la pressione totale è di 10 atm, calcolare le pressioni parziali dei tre gas

moli totali = 5 + 7 + 3 = 15 mol

pO2 = 10 x (5 / 15) = 3,3 atm

pN2 = 10 x (7 / 15) = 4,6 atm

pHe = 10 x (3 / 15) = 2,0 atm

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EQUILIBRIO CHIMICO

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11

1

Reazione generica alla temperatura T:

a A + b B c C + d D

[ C ]c x [ D ]d

quoziente di reazione Q = ----------------- (valore variabile!) [ A ]a x [ B ]b

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12

2

Reazione generica alla temperatura T:

a A + b B c C + d D

All’equilibrio:

[ C ]ceq x [ D ]d

eq

Q = kc = ---------------------- [ A ]a

eq x [ B ]beq

kc = costante equilibrio alla temperatura T (valore noto!)

Il valore di kc dipende solo dalla temperatura!

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Equilibrio in fase gassosa (reagenti e prodotti sono gas!)

3 O2 (g) 2 O3 (g)

[ O3 ]2eq

kc = ----------- = 6,2 x 10-57 a T = 25 °C [ O2 ]3

eq

Equilibrio fortemente spostato verso il reagente!

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Equilibrio in fase gassosa (reagenti e prodotti sono gas!)

CO (g) + 2 H2 (g) CH3OH (g)

[ CH3OH ]eq

kc = ---------------------- = 290 a T = 700 K [ CO ] x [ H2 ]2

eq

Equilibrio spostato verso il prodotto!

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Equilibrio in fase mista

NH4Cl (s) NH3 (g) + HCl (g)

[ NH3 ]eq x [ HCl ]eq

kc = -------------------------- = [ NH3 ]eq x [ HCl ]eq

[ NH4Cl ]eq

La concentrazione delle sostanze “pure” solide o liquideè costante e ricompresa nel valore di kc!

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Equilibrio in fase mista

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

[ CaO ]eq x [ CO2 ]eq

kc = --------------------------- = [ CO2 ]eq

[ CaCO3 ]eq

La concentrazione delle sostanze “pure” solide o liquideè costante e ricompresa nel valore di kc!

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Calcolare la molarità dell’acqua pura a 4 °C

massa specifica acqua = 1.000 g / L

massa molare acqua = 18 g / mol

molarità acqua = 1.000 / 18 = 55,55 mol / L

La molarità dell’acqua a 4 °C è un numero costante!

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Equilibrio in soluzione(reagenti e prodotti sono in soluzione)

CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO-

(aq)

[ H3O+ ]eq x [ CH3COO- ]eq [ H3O+ ]eq x [ CH3COO- ]eq

kc = ----------------------------------- = ----------------------------------- [ CH3COOH ]eq x [ H2O ]eq [ CH3COOH ]eq

La concentrazione delle sostanze “pure” solide o liquideè costante e ricompresa nel valore di kc!

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A + B ↔ C kc = 20

Alla temperatura T il quoziente di reazione Q = 200

All’equilibrio, la concentrazione di C è: minore,maggiore, non varia, aumenta di 10 volte

[ C ] [ C ]eq

Q = --------------- = 200 kc = -------------------- = 20 [ A ] x [ B ] [ A ]eq x [ B ]eq

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20

1

2009-2010 

A + B ↔ C + D kc = 4

Nelle condizioni iniziali si hanno le seguenti concentrazioni:

[ A ] = 1 M [ B ] = 1 M [ C ] = 0 [ D ] = 0

Quale sarà la concentrazione all’equilibrio di C? 

0,25 M 0,58 M 0,75 M 0,66 M

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2

2009-2010 iniziali 1 1 0 0

A +B ↔ C

+ Dequilibrio 1 - x 1 - x x x

[ C ]eq x [ D ]eq x2 x

kc = -------------------- = --------- = 4 ------ = 2 [ A ]eq x [ B ]eq (1 - x)2 1 - x

x = 0,66 mol /L [ C ]eq = 0,66 mol / L

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1

2009-2010 

Un campione di 18,4 grammi di N2O4 gassoso è racchiuso in un recipiente del volume di 5 L

ad una data temperatura

Il composto si dissocia secondo la reazione:

N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g)

Sapendo che all’equilibrio il 40% dell’N2O4 si è dissociato, calcolare il valore della kc

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2

massa molare N2O4 = 92 g / mol

moli iniziali N2O4 = 18,4 / 92 = 0,2 mol

moli iniziali 0,2 0

N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g)

moli equilibrio 0,2 - x 2 x

moli dissociate N2O4 = 0,2 x 0,40 = 0,08 mol

x = 0,08

moli equilibrio N2O4 = 0,2 - 0,08 = 0,12 mol

moli equilibrio NO2 = 0,08 x 2 = 0,16 mol

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3

moli iniziali 0,2 0 N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g)

moli equilibrio 0,12 0,16

Volume = 5 L

[ NO2 ]2eq (0,032)2

kc = ------------- = ----------- = 0,043 N2O4 ]eq 0,024

composto moli mol / L

N2O4 0,12 0,12 / 5 = 0,24

NO2 0,16 0,16 / 5 = 0,032

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1

2009-2010 

Un campione di 3,4 grammi di NH3 gassosa èracchiuso in un recipiente del volume di 1 L

ad una data temperatura

Il composto si dissocia secondo la reazione:

2 NH3 (g) ↔ N2(g) + 3 H2 (g)

Sapendo che all’equilibrio il 30% di NH3 si è dissociato, calcolare il valore della kc

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2

massa molare NH3 = 17 g / mol

moli iniziali NH3 = 3,4 / 17 = 0,2 mol

moli iniziali 0,2 0 0

2 NH3 (g) ↔ N2 (g) + 3 H2 (g)

moli equilibrio 0,2 - x x/2 3/2 x

moli dissociate NH3 = 0,2 x 0,30 = 0,06 mol

x = 0,06

moli equilibrio NH3 = 0,2 - 0,06 = 0,14 mol

moli equilibrio N2 = 0,06 x (1/2) = 0,03 mol

moli equilibrio H2 = 0,06 x (3/2) = 0,09 mol

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3

moli iniziali 0,2 0 0

2 NH3 (g) ↔ N2 (g) + 3 H2 (g)

moli equilibrio 0,14 0,03 0,09

Volume = 1 L

[ N2 ]eq x [ H2 ]3eq 0,03 x (0,09)3

kc = ------------------------- = ------------------- = 1,11 x 10 -3

[ NH3 ]2eq (0,14)2

composto moli mol / L

NH3 0,14 0,14 / 1 = 0,14

N2 0,03 0,03 / 1 = 0,03

H2 0,09 0,09 / 1 = 0,09

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EQUILIBRIO CHIMICO

e

CALORE

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Reazioni esotermiche: producono calore Q,cioè cedono Q all’ambiente

Reazioni endotermiche: richiedono calore Q,cioè sottraggono Q all’ambiente

Q va considerato come un reagente o un prodotto!

Q + A + B ↔ C + D (endotermica)

A + B ↔ C + D + Q (esotermica)

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2009-2010 

Si consideri la reazione all’equilibrio:

A + B ↔ C + D

Sapendo che un aumento della temperatura porta ad un aumento dei prodotti, si deduce che la reazione è:

endotermica

esotermica

endotermica solo se prodotti e reagenti sono gassosi

esotermica solo se è un equilibrio eterogeneo

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2008-2009 

Data la reazione (endotermica) all’equilibrio:

Q + H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

 L’equilibrio si sposterà a sinistra se c’è un aumento di:

temperatura

concentrazione di I2 (g)

concentrazione di HI (g)

volume del contenitore della reazione

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1

2008-2009 

In un recipiente del volume di 10 litri posto a 500 K sono state immesse 4 moli di I2 gassoso e

4 moli di H2 gassoso (kc = 62,5)

Calcolare le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti all’equilibrio, le loro pressioni parziali e quella totale

 H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

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2

moli iniziali4

4 0

H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

moli equilibrio4 - x 4 - x

2 x

Volume = 10 L

(2 x)2

--------- [ HI ]2

eq 102 (2 x)2

kc = --------------------- = --------- = --------- = 62,5 [ H2 ]eq x [ I2 ]eq (4 - x)2 (4 - x)2

--------- 102

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3

moli iniziali4

4 0

H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

moli equilibrio4 - x 4 - x

2 x

(2 x)2 2 xkc = 62,5 = --------- 7,9 = ------- x = 3,2

(4 - x)2 4 - x

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4

moli iniziali4

4 0

H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

moli equilibrio4 - x 4 - x

2 x

x = 3,2 mol

Volume = 10 L

moli mol / L p, atm

H2 0,8 0,08 3,28

I2 0,8 0,08 3,28

HI 6,4 0,64 26,24

32,8

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1

2008-2009 

In un recipiente del volume di 15 litri posto a 400 K sono state immesse 2 moli di I2 gassoso, 2 moli di H2

gassoso e 4 moli di HI gassoso (kc = 49)

Calcolare le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti all’equilibrio, le loro pressioni parziali

e la pressione totale 

H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

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2

moli iniziali2

2 4

H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

moli equilibrio2 - x 2 - x

4 + 2 x

Volume = 15 L

(4 + 2 x)2

------------ [ HI ]2

eq 152 (4 + 2 x)2

kc = -------------------- = ------------ = ------------- = 49,0 [ H2 ]eq x [ I2 ]eq (2 - x)2 (2 - x)2

------------ 152

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38

3

moli iniziali2

2 4

H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

moli equilibrio2 - x 2 - x

4 + 2 x

(4 + 2 x)2 4 + 2 xkc = 49,0 = ------------ 7,0 = ---------- x = 1,11

(2 - x)2 2 - x

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39

4

moli iniziali2

2 4

H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)

moli equilibrio2 - x 2 - x

4 + 2 x

x = 1,11 mol

Volume = 15 L

moli mol / L p, atm

H2 0,89 0,059 1,93

I2 0,89 0,059 1,93

HI 6,22 0,415 13,61

17,47

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40

1

2008-2009 

In un recipiente del volume di 1 litro posto a 1000 K sono state immesse 1 mole di A gassoso, 1 mole di B

gassoso e 100 moli di C gassoso (kc = 0,01)

Calcolare le concentrazioni dei reagenti edei prodotti all’equilibrio

 A (g) + B (g) ↔ 2 C (g)

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2

moli iniziali 11

100

A (g) + B (g) ↔ 2 C (g)

moli equilibrio 1 - x 1 - x

100 + 2 x

Volume = 1 L

(100 + 2 x)2

--------------- [ C ]2

eq 12 (100 + 2 x)2

kc = -------------------- = --------------- = ---------------- = 0,01 [ A ]eq x [ B ]eq (1 - x)2 (1 - x)2

--------------- 12

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42

3

moli iniziali1

1 100

A (g) + B (g) ↔ 2 C (g)

moli equilibrio1 - x 1 - x

100 + 2 x

(100 + 2 x)2 100 + 2 xkc = 0,01 = -------------- 0,1 = ------------- x = - 47,6

(1 - x)2 1 - x

L’equilibrio si sposta a sinistra!

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43

4

moli iniziali1

1 100

A (g) + B (g) ↔ 2 C (g)

moli equilibrio1 - x 1 - x

100 + 2 x

x = - 47,6 mol

Volume = 1 L

moli mol / L

A 48,6 48,6

B 48,6 48,6

C 4,8 4,8

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EQUILIBRIO GASSOSO

e

PRESSIONE

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1

kc e kp

Negli equilibri in fase gassosa la costante di equilibrio può essere espressa sia come kc, sia come kp:

A (g) + B (g) C (g) + D (g)

[ C ]eq x [ D ]eq pCeq x pDeq

kc = -------------------- kp = ----------------- [ A ]eq x [ B ]eq pAeq x pBeq

kc e kp possono essere uguali o differenti!

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46

2

A (g) + B (g) C (g) + D (g)

[ C ]eq x [ D ]eq pCeq x pDeq

kc = --------------------- kp = ----------------- [ A ]eq x [ B ]eq pAeq x pBeq

([ C ] x R x T) x ([ D ] x R x T) kp = ----------------------------------------- = kc ([ A ] x R x T) x ([ B ] x R x T)

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47

3

A (g) + B (g) C (g)

[ C ]eq pCeq

kc = --------------------- kp = ----------------- [ A ]eq x [ B ]eq pAeq x pBeq

([ C ] x R x T) kc kp = ----------------------------------------- = ------- ([ A ] x R x T) x ([ B ] x R x T) R x T

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kc uguale a kp

Negli equilibri gassosi dove il numero di moli

dei reagenti e dei prodotti sono uguali!

kc diverso da kp

Negli equilibri gassosi dove il numero di moli

dei reagenti e dei prodotti sono differenti!

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49

Negli equilibri con gas, la variazione di

pressione totale P

può perturbare lo stato di equilibrio,

ma NON la kc e la kp che dipendono

solo dalla temperatura!

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50

A(g) + B(g) ↔ C(g) + D(g)

[ A ]eq = [ B ]eq = [ C ]eq = [ D ]eq = 1 mol / L

[ C ]eq x [ D ]eq

kc = -------------------- = 1 [ A ]eq x [ B ]eq

Raddoppiando la pressione, il volume si dimezza!

[ A ] = [ B ] = [ C ] = [ D ] = 2 mol / L Q = 1

L’equilibrio non si è perturbato!

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51

A(g) + B(g) ↔ C(g)

[ A ]eq = [ B ]eq = [ C ]eq = 1 mol / L

[ C ]eq

kc = -------------------- = 1 [ A ]eq x [ B ]eq

Raddoppiando la pressione, il volume si dimezza!

[ A ] = [ B ] = [ C ] = 2 mol / L Q = 0,5

L’equilibrio si sposta a destra!

Page 52: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

52

Negli equilibri con gas dove il

numero di moli dei reagenti e dei prodotti sono

differenti

la variazione di pressione totale P

perturba l’equilibrio (non kc e kp!)

L’equilibrio si sposta verso destra o verso sinistra

per “ripristinare” l’affollamento molecolare precedente

Page 53: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

53

CO (g) + H2O (g) ↔ CO2 (g) + H2 (g)

[ CO2 ]eq x [ H2 ]eq pCO2 eq x pH2 eq

kc = -------------------------- kp = ----------------------- [ CO ]eq x [ H2O ]eq pCO eq x pH2O eq

La pressione totale non influenza l’equilibrio!

Page 54: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

54

PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)

[ PCl3 ]eq x [ Cl2 ]eq pPCl3 eq x pCl2 eq

kc = -------------------------- kp = ----------------------- [ PCl5 ]eq pCl5 eq

La pressione totale influenza l’equilibrio!

Aumento di P: spostamento a sinistra

Diminuzione di P: spostamento a destra

Page 55: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

55

2 H2 (g) + O2 (g) ↔ 2 H2O (g)

[ H2O ]2eq pH2O2

eq

kc = ------------------------ kp = --------------------- [ H2 ]2

eq x [ O2 ]eq pH22

eq x pO2 eq

La pressione totale influenza l’equilibrio!

Aumento di P: spostamento a destra

Diminuzione di P: spostamento a sinistra

Page 56: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

56

1

2007-2008 

Esprimere la kp relativa all’equilibrio:

2 Cr2O3 (s) + 3 C (s) ↔ 4 Cr (s) + 3 CO2 (g) - Q

Come viene influenzato l’equilibrio da:

aumento di temperatura

diminuzione della pressione totale P

Page 57: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

57

2

2 Cr2O3 (s) + 3 C (s) + Q ↔ 4 Cr (s) 3 CO2 (g)

kp = (pCO2)3

Aumento di temperatura:

l’equilibrio si sposta a destra

Diminuzione della pressione totale P:

l’equilibrio si sposta a destra

Page 58: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

58

1

2009-2010 

Esprimere la kp relativa all’equilibrio:

2 Fe (s) + 3 H2O (l) ↔ Fe2O3 (s) 3 H2 (g) - Q

Come viene influenzato l’equilibrio da:

diminuzione di temperatura

aumento della pressione totale P

diminuzione della pressione parziale di H2

Page 59: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

59

2

2 Fe (s) + 3 H2O (l) + Q ↔ Fe2O3 (s) 3 H2 (g)

kp = (pH2)3

Diminuzione di temperatura:

l’equilibrio si sposta a sinistra

Aumento della pressione totale P:

l’equilibrio si sposta a sinistra

Diminuzione pressione parziale H2:

l’equilibrio si sposta a destra

Page 60: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

60

VELOCITÀ

di

REAZIONE

Page 61: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

61

Reazione generica alla temperatura T:

a A + b B c C + d D

All’equilibrio:

[ C ]ceq x [ D ]d

eq

Q = kc = ----------------------- [ A ]a

eq x [ B ]beq

kc = costante equilibrio alla temperatura T (valore noto!)

Il valore di kc dipende solo dalla temperatura

Page 62: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

62

Reazione generica alla temperatura T:

a A + b B c C + d D

velocità di reazione = kv x [ A ]x x [ B ]y

kv = costante di velocità alla temperatura T (valore noto!)

Il valore di kv dipende solo dalla temperatura eaumenta con l’aumentare della temperatura!

Page 63: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

63

Reazione generica alla temperatura T:

a A + b B c C + d D

velocità di reazione = kv x [ A ]x x [ B ]y

x = ordine di reazione di A (sperimentale!)

y = ordine di reazione di B (sperimentale!)

x + y = ordine di reazione

Page 64: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

64

1

H2 + I2 2 HI

v = kv x [ H2 ]1 x [ I2 ]1

La reazione è di secondo ordine e di primo ordinerispetto a ciascun reagente

T kv500 K 4,3 x 10-7

600 K 4,4 x 10-4

700 K 6,3 x 10-2

800 K 2,6

Page 65: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

65

2

H2 + I2 2 HI

v = kv x [ H2 ]x x [ I2 ]y

[ H2 ] [ I2 ] v

0,05 0,1 2,15 x 10-5

0,1 0,1 4,3 x 10-5

0,2 0,1 8,6 x 10-5

La velocità raddoppia al raddoppiare di [ H2 ]:la reazione è di primo ordine rispetto a H2

Page 66: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

66

3

H2 + I2 2 HI

v = kv x [ H2 ]1 x [ I2 ]y

[ H2 ] [ I2 ] v

0,1 0,05 2,15 x 10-5

0,1 0,1 4,3 x 10-5

0,1 0,2 8,6 x 10-5

La velocità raddoppia al raddoppiare di [ I2 ]:la reazione è di primo ordine rispetto a I2

Page 67: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

67

3

H2 + I2 2 HI

v = kv x [ H2 ]1 x [ I2 ]1

La reazione è di secondo ordine e di

primo ordine rispetto a ciascun reagente

[ H2 ] [ I2 ] v sperimentale

0,1 0,1 4,3 x 10-9

v 4,3 x 10-9

kv = ------------------ = ------------- = 4,3 x 10-7

[ H2 ]1 x [ I2 ]1 0,1 x 0,1

Page 68: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

68

1

A + B + C 2 D

v = kv x [ A ]x x [ B ]y x [ C ]z

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,05 0,1 0,1 2 x 10-3

0,1 0,1 0,1 4 x 10-3

0,2 0,1 0,1 8 x 10-3

La velocità raddoppia al raddoppiare di [ A ]:la reazione è di primo ordine rispetto a A

Page 69: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

69

2

A + B + C 2 D

v = kv x [ A ]1 x [ B ]y x [ C ]z

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,1 0,05 0,1 2 x 10-3

0,1 0,1 0,1 4 x 10-3

0,1 0,2 0,1 8 x 10-3

La velocità raddoppia al raddoppiare di [ B ]:la reazione è di primo ordine rispetto a B

Page 70: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

70

3

A + B + C 2 D

v = kv x [ A ]1 x [ B ]1 x [ C ]z

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,1 0,1 0,05 1 x 10-3

0,1 0,1 0,1 4 x 10-3

0,1 0,1 0,2 16 x 10-3

La velocità quadrupla al raddoppiare di [ C ]:la reazione è di secondo ordine rispetto a C

Page 71: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

71

4

A + B + C 2 D

v = kv x [ A ]1 x [ B ]1 x [ C ]2

L’ordine della reazione è 4

v 4 x 10-3

kv = --------------------------- = ---------------------- = 40 [ A ]1 x [ B ]1 x [ C ]2 0,1 x 0,1 x (0,1)2

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,1 0,1 0,1 4 x 10-3

Page 72: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

72

1

A + B + C D + E

v = kv x [ A ]x x [ B ]y x [ C ]z

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,05 0,1 0,1 3 x 10-4

0,1 0,1 0,1 6 x 10-4

0,2 0,1 0,1 12 x 10-4

La velocità raddoppia al raddoppiare di [ A ]:la reazione è di primo ordine rispetto a A

Page 73: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

73

2

A + B + C D + E

v = kv x [ A ]1 x [ B ]y x [ C ]z

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,1 0,05 0,1 6 x 10-4

0,1 0,1 0,1 6 x 10-4

0,1 0,2 0,1 6 x 10-4

La velocità non cambia al raddoppiare di [ B ]:la reazione è di ordine zero rispetto a B

Page 74: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

74

3

A + B + C D + E

v = kv x [ A ]1 x [ B ]0 x [ C ]z

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,1 0,1 0,05 1,5 x 10-4

0,1 0,1 0,1 6 x 10-4

0,1 0,1 0,2 24 x 10-4

La velocità quadrupla al raddoppiare di [ C ]:la reazione è di secondo ordine rispetto a C

Page 75: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

75

4

A + B + C D + E

v = kv x [ A ]1 x [ B ]0 x [ C ]2

L’ordine della reazione è 3

v 6 x 10-3

kv = --------------------------- = -------------------- = 6 [ A ]1 x [ B ]0 x [ C ]2 0,1 x 1 x (0,1)2

[ A ] [ B ] [ C ] v sperimentale0,1 0,1 0,1 6 x 10-4

Page 76: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

76

1

2011-2012

BrO-(aq) + 5 Br-

(aq) + 6 H+(aq) 3 Br2 + 9 H2O(l)

v = kv x [ BrO- ]x x [ Br- ]y x [ H+ ]z

[ BrO- ] [ Br- ] [ H+ ] v sperimentale0,1 0,1 0,1 1,2 x 10-3

0,2 0,1 0,1 2,4 x 10-3

0,1 0,3 0,1 3,6 x 10-3

0,2 0,1 0,15 5,4 x 10-3

Page 77: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

77

2

BrO-(aq) + 5 Br-

(aq) + 6 H+(aq) 3 Br2 + 9 H2O(l)

v = kv x [ BrO- ]1 x [ Br- ]y x [ H+ ]z

[ BrO- ] [ Br- ] [ H+ ] v sperimentale0,1 0,1 0,1 1,2 x 10-3

0,2 0,1 0,1 2,4 x 10-3

0,1 0,3 0,1 3,6 x 10-3

0,2 0,1 0,15 5,4 x 10-3

Page 78: 1 ESERCITAZIONE di CHIMICA 9 novembre 2012 GAS e PRESSIONI PARZIALI EQUILIBRIO CHIMICO VELOCITÀ DI REAZIONE

78

3

BrO-(aq) + 5 Br-

(aq) + 6 H+(aq) 3 Br2 + 9 H2O(l)

v = kv x [ BrO- ]1 x [ Br- ]1 x [ H+ ]z

[ BrO- ] [ Br- ] [ H+ ] v sperimentale0,1 0,1 0,1 1,2 x 10-3

0,2 0,1 0,1 2,4 x 10-3

0,1 0,3 0,1 3,6 x 10-3

0,2 0,1 0,15 5,4 x 10-3

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79

4

BrO-(aq) + 5 Br-

(aq) + 6 H+(aq) 3 Br2 + 9 H2O(l)

v = kv x [ BrO- ]1 x [ Br- ]1 x [ H+ ]2

[ BrO- ] [ Br- ] [ H+ ] v sperimentale0,1 0,1 0,1 1,2 x 10-3

0,2 0,1 0,1 2,4 x 10-3

0,1 0,3 0,1 3,6 x 10-3

0,2 0,1 0,15 5,4 x 10-3

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80

FINE !