Chimie - Curs 3

Cursul nr. 3

3.1. Echilibrul chimic

Reactiile chimice reprezinta în esenta o transformare a unor substante (reactanti) în altele (produsi de reactie) prin cedarea sau acceptarea între acestea a unor particule (protoni, electroni, ioni).

Fie o reactie chimica:

aA+bB cC+dD

Ri = A, B reactanti

Pj = C, D produsi de reactie

ÅRi, ÅRj = coeficienti stoechiometrici ai acestora

Echilibrul chimic (din punct de vedere cinetic ) reprezinta starea sistemului chimic atunci când viteza reactiei directe (1) este este egala cu viteza reactiei inverse (2).

Conform cineticii formale:

iar la echilibru avem: sau si .Din aceasta ecuatie rezulta:

sau general:

Relatiile de mai sus reprezinta expresia matematica a Legii actiunii maselor (Legea Guldberg- Waage)

„Într-un sistem chimic (reactie chimica) aflat la echilibru, raportul produsului concentratiei produsilor de reactie si al produsului concentratiei reactantilor, ridicate la coeficientii lor stoechiometrici, este o constanta.” (la p si T constant).

3.2. Echilibre acido- bazice

3.2.1. Produsul ionic al apei. Notiunea de pH.

În teoria protolitica (Brönsted) acizii reprezinta substante capabile sa cedeze protoni, iar bazele sa accepte.

Apa este o substanta amfotera având un comportament opus substantei cu care interactioneaza.

În apa pura apare un echilibru prin care apa disociaza în ioni proprii manifestând caracterul amfoter amintit:

Sau

Conform legii actiunii maselor:

Valoarea foarte mica a CH+ si CHO- conduce la: (iar CH+ = CHO-)

în conditii standard (298K si 1atm.). Deci .

Introducând acizi în apa va creste concentratia de hidrogen (CH+) si proportional, tinând cont de Pi scade concentratia ionilor de hidroxil (CHO-).

Folosirea acestor concentratii mici exprimate in baza zece nu este comoda în prezentarea aciditatii sau bazicitatii solutiilor (mediilor) si de aceea Sörensen a introdus notiunea de pH, adica exponentul cu semn schimbat a concentratiei ionilor de hidrogen.

În mod analog se defineste notiunea de pOH, adica exponentul cu semn schimbat în baza zece a concentratiei ionilor de hidroxil:

si

dar

deci:

Deci un pH al unei solutii cu valori 0-1 indica un mediu puternic acid, 7 reprezinta o solutie neutra, iar valori de 13- 14 reprezinta un mediu puternic bazic.