Fase1

Fase2

Fase3

PremessaPremessa teoricateorica

ConsiderazioniConsiderazioni finalifinali

Un altro esempio di equilibrio…Un altro esempio di equilibrio…

Premessa teoricaLe reazioni che non esauriscono completamente i reagenti per dare prodotti sono dette incomplete o reversibili: in tali trasformazioni i prodotti possono reagire fra loro per riformare i reagenti. Ad un certo stadio la concentrazione dei reagenti e dei prodotti si stabilizza su valori che si mantengono invariati nel tempo perché la velocità della reazione diretta ed inversa si eguagliano: la reazione ha raggiunto l’equilibrio.

reazione diretta

reazione inversa

Studiare le dinamiche di un sistema all’equilibrio quando si sottrae o si aggiunge un reagente al sistema .

1) 4 provette2) 1 portaprovette3) 2 beker da 200ml4) 2 bacchette di vetro5) 2 vetrini da orologio6) bilancia tecnica7) dicromato di potassio ( K2Cr2O7)8) cromato di potassio (K2CrO4)9) HCl sol. 1 M10) NaOH sol 1M

Dicromato di potassio ione dicromato

Cromato di potassio ione cromato

K2Cr2O7

K2CrO4

Con le soluzioni preparate si allestiscono 4 provette di cui 2 contenenti 4 ml di dicromato di potassio e le altre due contenenti 4 ml di cromato di potassio.

2 provette, una contenente dicromato di potassio e l’altra cromato di potassio, serviranno da riferimento cromatico; le 2 restanti verranno utilizzate per effettuare le reazioni chimiche.

Nella provetta contenente il dicromato di potassio si versa idrossido di sodio (NaOH) 1 M goccia a goccia, fino a variare il colore della soluzione. Si osserva così il viraggio dall’arancione al giallo.

Cr2O72- + 2OH- 2CrO4

2- + H2O

Aggiungendo poi alcune gocce di acido cloridrico (HCl) sol. 1 M si può notare che il sistema regredisce alla colorazione originaria ovvero all’arancione.

Ciò accade perché gli ioni H+ rilasciati da HCl reagiscono con gli ioni OH- rilasciati dall’idrossido di sodio in soluzione, sottraendoli all’equilibrio che si “sposta “ verso sinistra . H+ + OH- → H2O

Aggiungendo successivamente idrossido di sodio la soluzione ritorna gialla .

2CrO42- + 2H+ Cr2O7

2- + H2O

Gli ioni H + rilasciati da HCl in soluzione reagiscono con il cromato per dare il dicromato.

Nella provetta contenente il cromato di potassio si versa acido cloridrico (HCl) sol. 1 M goccia a goccia fino alla variazione di colore. Si può osservare ad operazione terminata il viraggio dal giallo all’arancione.

Aggiungendo poi alcune gocce di NaOH sol. 1 M si può notare che il sistema regredisce alla colorazione originaria ovvero al giallo. Ciò accade perché gli ioni OH- rilasciati da NaOH reagiscono con gli ioni H+ rilasciati da HCl sottraendoli all’equilibrio che si sposta verso sinistra secondo la reazione: H+ + OH- → H2O

Aggiungendo poi alcune gocce di NaOH sol. 1 M si può notare che il sistema regredisce alla colorazione originaria ovvero al giallo.

Ciò accade perché gli ioni OH- rilasciati da NaOH reagiscono con gli ioni H+ rilasciati da HCl sottraendoli all’equilibrio che si sposta verso sinistra secondo la reazione:

H+ + OH- → H2O

Considerazioni finali……Le evidenze sperimentali si possono così riassumere: Alla sottrazione di un reagente un sistema all’equilibrio

risponde “spostandosi” a sinistra e riformandolo . All’ aggiunta di un reagente un sistema all’equilibrio risponde

“spostandosi” verso destra e consumandolo . Il sistema pertanto ristabilisce l’equilibrio spostandosi nella

direzione in cui si riforma il componente sottratto o si consuma il componente aggiunto.

Lo stato di equilibrio di un sistema è descritto da proprietà macroscopiche (ad es. il colore ) che lo caratterizzano.

CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O (l) Ca ++ (aq) + 2 HCO3- (aq)

Questa reazione molto frequente in natura è all’origine ad esempio dei fenomeni carsici…….

A cura della prof.ssa M. Laura Riccardi foto di Martina Mangione

Tutti i contenuti della presentazione nelle loro varie forme si riferiscono ad una attività sperimentale progettata dalla prof.ssa M. Laura Riccardi e realizzata con la classe IA (a.s. 2011-2012) nel laboratorio di chimica del liceo classico “L.Manara” di Roma.