Fissaidee 3

Considerando la generica reazione all’equilibrio:

aA + bB ⇄ cC + dD

dove A e B sono i reagenti, C e D sono i prodotti, e a, b, c e d sono i rispettivi coefficienti stechiometrici nell’equazione chimica, possiamo definire la costante di equilibrio (K_eq) che rappresenta il mezzo per quantificare le concentrazioni relative di reagenti e prodotti all’equilibrio. La costante di equilibrio (K_eq) della reazione è definita come il rapporto – all’equilibrio – tra il prodotto delle concentrazioni dei prodotti elevate ai loro coefficienti stechiometrici e il prodotto delle concentrazioni dei reagenti elevate ai loro coefficienti stechiometrici:

K_eq=[C]^c [D]^d /[A]^a [B]^b

Occorre ricordare che nell’esprimere una costante di equilibrio oltre a considerare una reazione bilanciata bisogna anche verificare lo stato fisico in cui sono presenti i reagenti e prodotti. Se consideriamo la seguente reazione:

2 CO (g) ⇄ CO₂ (g)+ C (s)

poiché il carbonio è un solido (indicato con s) mentre CO e CO₂ sono gas (indicato con g), la sua concentrazione rimane costante, quindi aggiungere quantità variabili di carbonio alla miscela di reazione non cambia la sua concentrazione. La concentrazione di un solido non varia perché dipende solo dalla sua densità, la quale (con l’eccezione di piccole variazioni dovute alla temperatura) è costante finché una certa quantità di solido è presente. Di conseguenza, i solidi puri non vengono inclusi nell’espressione della costante di equilibrio. L’espressione della costante di equilibrio corretta è:

K_eq ­=[CO₂]/ [CO]²

Allo stesso modo, la concentrazione di un liquido puro non cambia. Di conseguenza, i liquidi puri – reagenti o prodotti indicati con (l) nell’equazione chimica – non vengono inclusi nell’espressione della costante di equilibrio. L’esempio più importante sono gli equilibri acido-base in soluzione acquosa.