Calcolo della Keq
Calcolo della Keq di una reazione all'equilibrio
Si consideri la reazione:
FeO(s) + CO(g) ⇄ Fe(l) + CO2(g)
a) Alla temperatura di 1000°C la concentrazione all'equilibrio di CO2 è 6,2·10-4 M e quella di CO è 0,68·10-4 M.
Qual è il valore di Keq?
b) Quale concentrazione di CO2 è in equilibrio con CO di concentrazione 2,1·10-4 M alla stessa temperatura?
Svolgimento
L'espressione della costante di equilibrio per l'equazione
FeO(s) + CO(g) ⇄ Fe(l) + CO2(g)
è:
Keq = [CO2] / [CO]
Nell'espressione della costante di equilibrio, non si tiene conto di FeO e di Fe in quanto rispettivamente solido e liquido.
La concentrazione all'equilibrio di CO2 è 6,2·10-4 M mentre quella di CO è 0,68·10-4 M. Sostituendo questi valori nell'espressione della costante di equilibrio, è possibile determinare il valore della Keq:
Keq = [CO2] / [CO] = (6,2·10-4 M) / (0,68 · 10-4 M) = 9,11
Pertanto il valore della costante di equilibrio è Keq = 9,11.
Nella seconda parte dell'esercizio bisogna determinare la concentrazione di CO2 se la concentrazione di CO viene portata a 2,1·10-4 mol/l (mantenendo costante la temperatura).
Mantenendo costante la temperatura, il valore della costante di equilibrio non cambia e pertanto:
Keq = [CO2] / [CO] = 9,11
Sostituendo il valore della concetrazione di CO nell'espressione della costante di equilibrio, è possibile, mediante semplici passaggi matematici, ricavare il valore della concentrazione di CO2:
Keq = [CO2] / (2,1·10-4) = 9,11
da cui:
[CO2] = 9,11 · 2,1·10-4 = 1,91 ·10-3 mol/l
Pertanto il valore della concentrazione di CO2 in equilibrio con 2,1·10-4 mol/l di CO è 1,91 ·10-3 mol/l.
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