Equilíbrio químico

Define-se equilíbrio químico como o estado em que, na reação, as velocidades de formação do produto é igual a velocidade de formação dos reagentes. Ex:: 2NH3 « N2 + 3H2.
A formulação termodinâmica das condições do equilíbrio permite determinar os efeitos que as modificações de pressão ou de temperatura provocam sobre o sistema reacional em equilíbrio.
equilíbrio ácido-base.
tampões biológicos.
equilíbrio dinâmico
princípio de Le Châtelier
Verificação de Aprendizagem.

Equilíbrio químico

Um equilíbrio químico é a situação em que a proporção entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química se mantém constante ao longo do tempo.
Ao menos teoricamente, toda a reação química ocorre nos dois sentidos: de reagentes se transformando em produtos e de produtos se transformando de volta em reagentes. Contudo em certas reações, como a de combustão, virtualmente 100% dos reagentes são convertidos em produtos, e não se observa o contrário ocorrer (ou pelo menos não em escala mensurável); tais reações são chamadas de irreversíveis. Há também uma série de reações nas quais logo que uma certa quantidade de produto(s) é formada, este(s) torna(m) a dar origem ao(s) reagente(s); essas reações possuem o nome de reversíveis. O conceito de equilíbrio químico praticamente restringe-se às reações reversíveis.

Reversibilidade de reações químicas

Nesta reação, quando as moléculas de nitrogênio e as de hidrogênio colidem entre se há uma certa chance da reação entre elas ocorrer, assim como quando moléculas de amônia colidem entre se ha uma certa chance de elas se dissociarem e de se reorganizarem H2 e N2.N início do processo, quando há apenas uma mistura de hidrogênio e nitrogênio, as chances das moléculas dos reagentes (H2 e N2) colidirem umas com as outras é a máxima de toda a reação o que fará o que a taxa ou velocidade com quea reação ocorre também ou seja. Porém a medida com que a reação se processa o número de moléculas de hidrogênio e de nitrogênio diminuiu, reduzindo dessa forma as chance de elas colidirem entre se e, conseqüentemente, a velocidade desse sentido da reação. Por outro lado, com o avanço da reação, o número de moléculas de amônia vai aumentando, o que faz com que cresçam as chances de elas colidirem e de se voltar a formar hidrogenio e nitrogênio elevando assim a velocidade desse sentido da reação. Por fim chegará um momento em que tanto a velocidade de um dos sentidos quantoa a do outro serão idênticas, nesse ponto nenhuma das velocidades variam mas (se forem mantidas as condições do sistema onde a reação se processa) e ter-se-à atingido o equílibrio quimico

Equilíbrio heterogêneo

Quando todas as substâncias envolvidas no equilíbrio se encontram no mesmo estado físico diz-se que temos um equilíbrio homogêneo, que é o caso de todos os equilíbrios apresentados aqui até então. Analogamente, os equilíbrios onde estão envolvidas mais de uma fase são chamados de equilíbrios heterogêneos, como o seguinte:
Ni(s) + 4CO(g) ⇌ Ni(CO)4(g)
Note-se que o subscrito (s) significa que a espécie se encontra no estado sólido. Equilíbrios heterogêneos, como este, freqüentemente apresentam ao menos um sólido puro ou um líquido puro.
Na expressão da constante de equilíbrio temos as concentrações das espécies envolvidas. A concentração pode ser calculada dividindo-se o número de mols da substância pelo volume que ela ocupa. O número de mols representa a quantidade de matéria e, por isso, ele é proporcional a massa; assim o número de mols dividido pelo volume é proporcional à massa dividida pelo volume.
A densidade de algo é justamente calculada dividindo-se a sua massa pelo seu volume ocupado. No caso de uma substância pura, toda a sua massa corresponde à de uma única substância, e assim a sua "concentração" do seu número de mols dividido pelo volume é proporcional a sua densidade (massa dividida pelo volume).
A densidade de uma dada substância em dadas condições é uma propriedade intensiva, ou seja, é a mesma independentemente do quanto dessa substância houver. Dessa forma pode-se concluir que a concentração de um sólido ou um líquido puro (que são virtualmente icompressíveis) é a mesma independentemente de quanto houver deles (já um gás, que pode ser comprimido sem dificuldade, tem a sua concentração variada facilmente). Por essa razão se simplifica as expressões das constantes de equilíbrio omitindo-se a concentração de sólidos e líquidos puros.