equilíbrio químico
Um sistema em equilíbrio representa um estado dinâmico no qual dois ou mais processos estão ocorrendo ao mesmo tempo e na mesma velocidade. As reações da química analítica, as reações na natureza e os principais processos industriais de produção de substâncias são em sua maioria reversíveis, ou seja, desenvolvem-se ao mesmo tempo e em direções opostas.
Sendo assim, o fenômeno de equilíbrio químico ocorre quando, em uma reação reversível, a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. Uma vez atingindo o estado de equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos permanecem constantes. Considerando a equação genérica:
Em que é a velocidade da reação direta e é a velocidade da reação inversa. No início é o máximo porque as concentrações de A e B apresentam valores máximos, enquanto que é igual a zero, porque C e D ainda não foram formados. À medida que a reação ocorre, A e B diminuem, e C e D aumentam, portanto diminui e aumenta, até que as duas velocidades se igualem. No instante em que , pode-se dizer que o sistema atinge o estado de equilíbrio.
Pode-se inferir que o sistema irá evoluir cineticamente, em um ou outro sentido, para se adaptar às condições energéticas mais favoráveis (RUSSEL, 1981).
Atingido o estado de equilíbrio, a reação química continua a ocorrer (nível microscópico) nos dois sentidos, com a mesma velocidade e, portanto, as concentrações de reagentes e produtos ficam constantes. Por isso, pode-se afirmar que o equilíbrio é um equilíbrio dinâmico. Porém, ao se considerar o sistema como um todo (nível macroscópico), aparentemente a reação “parou” de acontecer, porque as concentrações de reagentes e produtos permanecem inalteradas indefinidamente.
Para que o estado de equilíbrio possa ser atingido é necessário que:
O sistema encontre-se num recipiente fechado;
A temperatura fique constante.
Graficamente, pode-se representar:
Gráfico 1: No início, a velocidade de está zerada,