Reazioni chimiche reversibili ed equilibri chimici

0:00 a [Musica] C [Musica]

1:10 [Musica] [Musica] molte delle reazioni che ci sono familiari procedono in un solo verso si realizzano Cioè in modo che non è più possibile ottenere le sostanze di partenza ciò accade ad esempio nella combustione nell'esplosione di fuochi d'artificio e nella corrosione e solubilizzazione dei calcari da parte dei componenti dell'aria

1:56 [Musica] osserviamo la reazione tra Ferro metallico e acido cloridrico il ferro scompare e la soluzione assume una colorazione verde dovuta alla presenza di ioni Ferro bivalenti [Musica] così [Musica] Rent Ferro metallico più acido cloridrico dà ioni Ferro più ioni cloro

2:43 più idrogeno gassoso Esistono però reazioni in cui nessuno dei reagenti si trasforma completamente perciò la reazione può procedere nei due versi tali reazioni sono dette reversibili in questo caso il Sistema chimico raggiunge una condizione Nella quale le sostanze reagenti e i prodotti di reazione sono tutti contemporaneamente presenti in concentrazioni ben definite e sembra che la reazione non proceda oltre questa condizione è detta condizione di equilibrio mescoliamo una soluzione di cloruro stannoso in colore con una soluzione di cloruro ferrico di colore

3:30 giallo intenso osserviamo che il colore della soluzione così ottenuta passa da giallo intenso a giallo chiaro perché sono ora presenti Oltre agli ioni ferrici gli ioni ferrosi di colore verde chiaro che dai primi hanno preso origine secondo l'equazione [Musica] i terci più ioni stannosi sono in equilibrio con ioni ferrosi più ioni stanici la doppia freccia indica che la reazione decorre nei due sensi il colore della soluzione rimane costante nel tempo Ciò permette di riconoscere che il

4:17 sistema ha raggiunto l'equilibrio possiamo verificare con opportune reazioni che nella soluzione sono presenti sia i reagenti ioni stannosi e ioni ferrici che i prodotti ioni ferrosi e ioni stanici [Musica]

5:10 lo ione stagno bivalente reagisce con idrossido di sodio diluito dando un precipitato bianco di idrossido di stagno ioni stannosi più ioni ossidrile danno idrossido stannoso lo ione Ferro trivalente ato con una soluzione di solfocianuro potassico forma solfocianuro ferrico di colore rosso sangue ione ferrico più ione solfocianuro da solfocianuro ferrico lo ione stannico con l'acido solfidrico dà un precipitato giallo di

5:56 solfuro stannico [Musica] [Musica] ione stannico più ione solfidrico da solfuro stannico lo ione ferroso reagisce con il ferricianuro di potassio dando un precipitato Azzurro di ferricianuro [Musica] ioni ferrici più ioni ferricianuro da ferricianuro ferroso [Musica]

6:48 [Applauso] [Musica] a [Musica] [Applauso] l'equilibrio chimico è un equilibrio di

7:33 tipo dinamico come quello che si può verificare in una partita di calcio in cui i calciatori appartenenti ad una squadra sono in parte in campo e in parte in panchina il numero dei calciatori in campo è sempre lo stesso ma possono scambiarsi con quelli in panchina se un giocatore va in panchina un altro Entra in campo secondo le regole del gioco analogo è il comportamento delle molecole di un Sistema chimico in equilibrio tra due reazioni opposte tante sono le molecole che si trasformano in prodotti Quante quelle dei prodotti che si trasformano in reagenti nello stesso tempo gli equilibri chimici Sono alla base di molti processi sia industriali che biologici conoscerne i meccanismi e i

8:21 fattori che li regolano è di grande interesse sia teorico che pratico le forze che guida le reazioni chimiche sono due una è la tendenza alla minima energia l'altra è la tendenza al massimo disordine queste due tendenze possono combinarsi tra loro in modo da rendere possibile la reazione nei due versi tra le due reazioni si stabilisce allora un equilibrio in cui sia la concentrazione dei prodotti e quella dei reagenti rimane costante regolando opportunamente le condizioni all'equilibrio l'industria ottiene la massima resa nella produzione di un composto

9:07 chimico meccanismi di regolazione esistono anche nei sistemi [Musica] biologici lo studio sperimentale quantitativo delle concentrazioni all'equilibrio per una determinata temperatura ha portato alla formulazione della legge di azione di massa che per la sintesi dell'ammoniaca attenzione i prodotti compaiono al numeratore e i reagenti al denominatore i coefficienti di ciascuna delle specie chimiche nell'equazione bilanciata compaiono come esponenti delle rispettive concentrazioni molari il valore della costante varia al variare della temperatura perché variano le concentrazioni delle diverse specie chimiche è possibile favorire una delle

9:55 due reazioni agendo dall'esterno sul sistema per condiz i fattori che influiscono sull'equilibrio sono la temperatura il ph la concentrazione delle specie chimiche presenti all'equilibrio la pressione se il sistema si presenta allo stato gassoso l'influenza della temperatura si può mettere in evidenza nella reazione n24 è in equilibrio con 2 no2 ciascuno dei due palloncini contiene un miscuglio di N2 o4 in colore e di no2 di colore rosso Bruno i due sistemi sono in equilibrio ne immergiamo uno in acqua

10:42 a 0° e l'altro in acqua a circa 90° il colore del primo palloncino è ora molto meno intenso di quello del secondo ciò dimostra che la bassa temperatura favorisce la reazione da destra verso sinistra cioè la for n24 mentre le alte temperature favoriscono quella verso destra con la formazione di [Musica] no2 anche la variazione del ph può modificare lo stato di equilibrio

11:27 favorendo una d disponiamo di due soluzioni una di cromato di potassio di colore giallo e una di bicromato di colore [Musica] arancione l'aggiunta di ioni ossidrile cioè di una base alla soluzione di cromato favorisce la formazione di cromato e la comparsa del colore [Musica]

12:27 giallo i bicromato più ioni ossidrile danno ioni cromato più acqua l'ambiente basico favorisce la formazione del [Musica] cromato l'aggiunta di ioni idrogeno cioè di acido alla soluzione di cromato gialla favorisce la formazione di bicromato e comparirà il colore arancione [Musica] ioni cromato più ioni idrogeno danno ioni bicromato più acqua l'ambiente acido favorisce la

13:13 formazione di [Musica] bicromato effetto della concentrazione sull'equilibrio è messa in evidenza da variazioni di colore molto nette nella reazione tra solfato di rame e ammoniaca [Musica]

14:05 [Musica] in una soluzione di solfato di rame trattata con ammoniaca si forma un precipitato di idrossido di rame e la soluzione diventa torbida aumentando la concentrazione di ammoniaca l'idrossido passa in soluzione formando il complesso Cupro ammonico che presenta un'intensa colorazione Azzurra dovuta alla [Musica] reazione idrossido rameico più ammoniaca è in equilibrio con ione Cupro ammonico

14:52 più ossidrile [Musica] [Applauso] [Musica] diminuendo la concentrazione di ammoniaca per aggiunta di acqua ripre l'idrossido di rame l'aumento di concentrazione dell'ammoniaca favorisce la reazione verso destra la sua diminuzione quella verso sinistra