relazione tra energia libera di reazione e costante di equilibrio

esiste una relazione tra energia libera DG e costante di equilibrio Ke

A + B <-----> C + D

Ke= [C]*[D]/[A]*[B]

Ke molto elevata se prevale formazione dei prodotti C,D
Ke poco  elevata se prevale formazione dei reattivi A,B
Ke = 1   se sistema in equilibrio dinamico

DG=-R*T*2.3*Log.Ke dalla quale si deduce che:

se Ke è molto elevata ----> DG molto negativa
se Ke è poco  elevata ----> DG poco negativa

e ancora:

Log.Ke= -DG/2.3*R*T

se DG=0 ---->Ke=1  sistema in equilibrio

se DG<0 ---->Ke>1  prevale formazione dei prodotti

se DG>0 ---->Ke<1  prevale formazione dei reagenti


DG = -R*T*Ln.Ke che può essere espressa,con opportune modifiche:

R=8.314 J/mole.K
T=298°K se condizioni normali
Ln(logaritmo naturale)=2.3*Log(decimale)

2.3*R*T = 2.3*8.314 J/mole.K*298K= 5.6 kJ/m

DG = -2.3*R*T*Log.Ke

Log.Ke= -DG/2.3*R*T

Ke = 10^(-DG/2.3*R*T) = 10^(-DG/5.6 kJ/m)

calcolare la DG in funzione della Ke nota(9/10000)

DG=-(8.314 J/mK*298K*2.3*Log.Ke)=-5.6 kJ/m*Log.Ke =

-5.6 kJ/m(-4.05)=23.113 KJ/m


calcolare la Ke in funzione della DG nota

H2+Cl2 <----> 2HCl                 DG=-188 KJ/m  
				   T=298°K

Ke= 10^(-DG/5.6 kJ/m)= 10^(-(-188kJ/m)/(5.6 kJ/m))=10^32

calcolare la Ke in funzione della DG nota

2H2  + O2 <---> 2H2O               DG=-460 kJ/m
				   T=298°K

Ke= 10^(-DG/5.6 kJ/m)= 10^(-(-460 kJ/m)/(5.6 kJ/m))=10^80


calcolare la Ke in funzione della DG nota

3H2 + N2  <------> 2NH3             DG=-33 kJ
				    T=298°K

Ke= 10^(-DG/5.6 kJ/m)=10^(-(-33 kJ/m)/(5.6 kJ/m))=10^6



calcolare la DG in funzione della Ke nota

N2 + 3H2 <-----> 2NH3		     T=298°K
				     Ke=10^6

DG= -2.3*R*T*Log.Ke= -(2.3*8.31*298)kJ/m°*log(10^6)=-34 kJ/m

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