Dalla Kc si può giungere alla concentrazione di prodotti e reagenti.
Conoscendo la Kc di una reazione, la temperatura e la pressione posso prevedere fin dove si spingerà la reazione, cioè fino a che punto distruggerà i vecchi reagenti e creerà i nuovi prodotti.
Posso sapere in anticipo la concentrazione di reagenti e la concentrazione di prodotti nel momento in cui si raggiunge l’equilibrio, nel momento in cui la reazione raggiunge l’equilibrio.
Calcolo il prodotto e i reagenti di una reazione all’equilibrio
Calcolo [prodotti] e [reagenti ] della reazione: H2 + I2 >< 2HI, sapendo che la reazione avviene alla temperatura di 440°C o 713°K.
Il primo passo è cercare nella tabella la Kc in funzione della temperatura:
| Temperatura °K | Equilibrio Kc |
| 298 | 794 |
| 500 | 160 |
| 700 | 54 |
| 713 | 50 |
| 763 | 46 |
Dalla tabella prendiamo la Kc a 713°K: 50.
Sappiamo che se la Kc è uguale a 1 la reazione si ferma a metà, nel senso che il prodotto delle concentrazione dei prodotti è uguale al prodotto delle concentrazione dei reagenti.
La Kc 50 è abbondantemente maggiore di 1, significa che si formerà molto prodotto e resterà poco reagente, ma quanto ?
Dopo questa introduzione, vediamo il quesito per intero:
se in un litro di acqua si aggiunge 1 mole di I2 e 2 moli di H2,
la reazione e quindi le variazioni: H2 + I2 >< 2HI
quanto acido iodidrico si produrrà ?
Si interrompe la produzione di acido al raggiungimento dell’equilibrio
| I2 | H2 | HI | |
| concentrazioni iniziali | 1 | 2 | 0 |
| variazioni | – X | – X | 2 X |
| equilibrio | 1 – X | 2 – X | 2 X |
Nella riga delle concentrazioni iniziali mettiamo le moli dei reagenti e dei prodotti all’inizio della reazione: quindi una mole di iodio molecolare I2, due moli di idrogeno molecolare H2, e nessuna mole di ac.iodidrico HI.
Nella riga delle variazioni scriviamo le variazioni delle moli che ci aspettiamo, così come dice la reazione: H2 + I2 >< 2HI, quindi una mole di iodio molecolare I2 , una mole di idrogeno molecolare H2, due moli di ac.iodidrico HI.
ll segno è negativo per i reagenti che diminuiranno e positivo per i prodotti che aumenteranno.
Ora utilizziamo la formula della costante all’equilibrio
50 = [HI]^2° / [I2] [H2]
quel che otteniamo è la variazione di moli, non il valore finale all’equilibrio.
50 = [2X]^ 2° / [1 – X] [2 – X]
se svolgiamo [1 -X] [2 – X] viene: X^2° -3 X +2
50 = 4 X^2° / X^2° -3 X +2
46X^2° – 150 X + 100 = 0
E’ una equazione di secondo grado :
Ora si risolve l’equazione di secondo grado:
il risultato dell’ equazione di secondo grado: 0,935
Riprendiamo la tabella precedente e sostituiamo la X con 0,935
| I2 | H2 | HI | |
| equilibrio | 1 – X | 2 – X | 2 X |
| 1 – 0,935 | 2 – 0,935 | 2 * 0,935 | |
| moli finali | 0,065 | 1,065 | 1,870 |
Se invece abbiamo una reazione gassosa, avremo bisogno della costante delle pressioni Kp.