QUIZ DI "EQUILIBRIO CHIMICO ED EQUILIBRIO DI SOLUBILITA' " - REGIONALI CATEGORIA B

La solubilità dei composti di un elemento dipende da diversi fattori, tra cui la polarità, le forze intermolecolari e l'energia di reticolo. Nel caso dell'oro (Au), il composto più solubile tra quelli forniti è l'auricloruro, o AuCl₃.

La solubilità dei sali in acqua può essere valutata utilizzando la costante di prodotto di solubilità (K_ps). Questa costante misura quanto un sale sia in grado di disassociarsi in ioni in soluzione.

I dati forniti nelle tabelle K_ps indicano quanto un sale sia poco solubile. Maggiore è il valore di K_ps, maggiore è la solubilità del sale. I valori di K_ps per i sali elencati sono i seguenti:

- AuCl₃: 3,2 x 10^-25

- AuBr₃: 4,0 x 10^-36

- AuI₃: 1,0 x 10^-46

- Au(OH)₃: 1,0 x 10^-53

Dai valori di K_ps, si può vedere che l'auricloruro (AuCl₃) ha la maggiore solubilità tra i composti dell'oro elencati. Questo significa che è il composto dell'oro più solubile in acqua tra le opzioni fornite. Quindi, la risposta corretta è B) AuCl₃.

La reazione data, 2 H₂O (g) → 2 H₂ (g) + O₂ (g), è endotermica, il che significa che assorbe calore dall'ambiente circostante durante la sua progressione. Per diminuire la quantità di H₂O all'equilibrio in una reazione endotermica, è necessario spingere la reazione nella direzione opposta, cioè verso destra, in modo che si consumi più H₂O per produrre più H₂ e O₂.

La risposta D è corretta perché aumentare la temperatura a pressione costante spinge la reazione a destra. A temperatura più elevata, la quantità di H₂O diminuirà poiché la reazione consumerà calore, che è un prodotto della reazione stessa. Questo è possibile grazie al principio di Le Chatelier, che afferma che se si modifica una condizione di equilibrio, la reazione si sposterà per compensare la modifica.

Le altre risposte sono errate perché:

A) Aggiungere ossigeno (O₂) non influisce direttamente sull'equilibrio della reazione, a meno che non si modifichino anche altre condizioni come la temperatura.

B) Diminuire il volume del recipiente in cui avviene la reazione (aumentare la pressione) spinge effettivamente la reazione nella direzione opposta, ma questa affermazione non specifica l'aumento di temperatura. L'aumento di pressione influisce sulla posizione dell'equilibrio solo se accompagnato da un cambiamento di temperatura.

C) Aggiungere un catalizzatore accelera la velocità della reazione, ma non influisce sulla posizione dell'equilibrio. La quantità di H₂O all'equilibrio rimarrebbe la stessa.

Inizialmente, quando si parte con 2 moli di H₂ e 1 mol di I₂ nella reazione:

H₂ (g) + I₂ (g) ⇌ 2 HI (g)

La reazione mostra un rapporto 1:1 in moli tra H₂ e I₂. Teoricamente, se la reazione procedesse completamente (con H₂ in eccesso), si potrebbero formare al massimo 2 moli di HI.

Tuttavia, in un sistema in equilibrio, la formazione dei prodotti e il consumo dei reagenti non si esauriscono completamente. Si raggiunge un punto in cui la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa. In questo caso, poiché la reazione è un equilibrio dinamico, l'equilibrio è raggiunto quando la quantità di HI formata è inferiore a 2 moli.

Inoltre, considerando la legge di azione delle masse (o legge di equilibrio), la costante di equilibrio (K_eq) descrive la relazione tra le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti a temperatura costante. Tuttavia, non conoscendo il valore esatto di Keq per questa reazione, possiamo affermare che, a causa dell'iniziale quantità limitata di reagenti, la quantità di HI prodotta all'equilibrio sarà inferiore a 2 moli.

Quindi, la risposta corretta è l'opzione D: "meno di 2 mol". Poiché si tratta di un sistema in equilibrio, la quantità di HI prodotta sarà inferiore a 2 moli a causa del bilanciamento tra formazione di prodotti e consumo di reagenti.