esercizio di termodinamica
nel caso in cui la reazione si trova all'equilibrio e vado ad aggiungere 3 moli di ammoniaca la reazione si sposta a sinistra verso i reagenti.
è possibile dimostrarlo matematicamente se si come?

cosa comporta la diminuzione di volume?
considerando la reazione e calcolando il deltaH si ottiene: 2-(3+1)=-2 è una reazione che avviene con diminuzione di volume.(non capisco dove si sposta l'equilibrio?)

Grazie!


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Rispondiamo alla prima domanda: in quale verso si sposterà aggiungendo 3 moli di ammoniaca?
Si tratta di un equilibrio in fase gassosa, in cui possiamo studiare vari tipi di costanti d'equilibrio Kp - Kc - Kn - Kx.
Poiché il deltan tra prodotti e reagenti è diverso da 0, queste costanti d'equilibrio non hanno egual valore.
Il quesito si focalizza sull'aggiunta di 3 moli di ammoniaca.

Ragioniamo da una fase iniziale del tipo: 1 mol di H2, 1 mol di N2, 0 mol di NH3.
All'equilibrio avremo una situazione del tipo:
n H2 = 1 - 3x
n N2 = 1 - x
n NH3 = 2x

Possiamo studiare una Kn che sarà data dal rapporto che segue: n^2 NH3 / (n^3 H2 * n N2) = 4x^2 / ( (1-3x)^3 * (1-x) ).

Nel momento in cui aggiungi 3 mol di NH3, avrai una situazione - non all'equilibrio - del tipo:

Qn = (4x^2 + 3) / ( (1-3x)^3 * (1-x) )

Per ristabilire l'equilibrio, bisognerà spostare "l'equilibrio a sinistra" aumentando le moli dei reagenti perché - ricordiamo - che il valore della costante ad una data temperatura e ad una data situazione d'equilibrio deve rimanere costante.
È aumentato il valore numerico del numeratore, per riavere equilibrio bisognerà aumentare il valore numerico del denominatore, vorrà dire che le moli dei reagenti devono aumentare.

Per il secondo quesito, ragioniamo come un sistema gassoso in cui vale PV = nRT
Da questa equazione possiamo dire che il volume è proporzionale alle moli.
Se il volume dimezza, sta diminuendo. Diminuendo, anche il numero di moli tenderà a diminuire -> equilibrio si sposterà nella direzione tra reagenti e prodotti in cui ci saranno meno molecole, ovvero in questo caso a destra.
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cri98
grazie Luigi,
tutto chiaro!
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Troppo bella termodinamica, ho dato da poco l'esame di Chimica Fisica 1 😂
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