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Equilibrio chimico

Che cosa si intende per equilibrio chimico?

Una reazione chimica tra i reagenti A e B avviene in modo completo quando al termine della reazione non vi è più traccia dei reagenti A e B poichè si sono trasformati completamente nei prodotti C e D.

Tali reazioni si scrivono con un'unica freccia che va dai reagenti verso i prodotti:

reazione completa

Alcune reazioni chimiche non comportano la completa trasformazione dei reagenti in prodotti ma, man mano che i prodotti si formano, questi reagiscono tra loro per formare nuovamente i reagenti.

Nella reazione:

equilibrio chimico

la doppia freccia indica una reazione reversibile in quanto avviene contemporaneamente nelle due direzioni, nel senso che anche i prodotti C e D possono reagire tra loro per ridare i reagenti A e B.

Poichè, la velocità di una reazione chimica dipende dalla concentrazione dei reagenti, la velocità con cui A e B reagiscono sarà inizialmente massima per poi diminuire man mano che A e B reagiscono per dare i prodotti C e D.

Contemporaneamente, però, i prodotti C e D inizieranno a reagire per formare nuovamente i reagenti A e B (reazione inversa).

La velocità di questa reazione sarà inizialmente nulla per poi man mano aumentare all'aumentare della concentrazione di C e D.

Le concentrazioni di A e B tenderanno quindi a diminuire col tempo, mentre le concentrazioni di C e D tenderanno ad aumentere. Dopo un tempo teq le concentrazioni di A, B, C e D raggiungeranno un valore costante, in quanto è stato raggiunto l'equilibrio chimico:

equilibrio raggiunto

Andamento in funzione del tempo della concentrazione dei reagenti e della concentrazione dei prodotti, di una reazione reversibile

Questo tuttavia non significa che la reazione abbia subito un arresto, ma solo che la reazione diretta e la reazione inversa avvengono contemporaneamente e alla stessa velocità:

reazione di equilibrio

Andamento in funzione del tempo della velocità diretta Vd e della velocità inversa Vi, di una reazione reversibile

Macroscopicamente non si nota nessun cambiamento (le concentrazioni rimangono costanti) ma da un punto di vista microscopico le due reazioni continuano ad avere luogo ma con la stessa velocità.

Esercizi sugli equilibri

Li trovi svolti ed online al seguente link: esercizi sugli equilibri.

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