Equilíbrio químico

Reações irreversíveis e reações reversíveis

No caso de uma reação reversível há transformação de reagentes em produtos, no que pode ser descrito sob a forma

$$\text{Reagentes} \rightarrow \text{Produtos}$$

Neste caso, pelo menos um dos reagentes esgota-se e a reação acaba.

Existem reações, reversíveis, em que, ao mesmo tempo que reagentes se transformam em produtos

$$\text{Reagentes} \rightarrow \text{Produtos}$$

a reação inversa também acontece, transformando os produtos novamente em reagentes

$$\text{Produtos} \rightarrow \text{Reagentes}$$

Neste caso, tanto reagentes como produtos nunca se esgotam, coexistindo no sistema reacional.

As duas reações acontecem ao mesmo tempo:

Reação direta: \(\text{Reagentes} \rightarrow \text{Produtos}\)

Reação inversa: \(\text{Produtos} \rightarrow \text{Reagentes}\)

pelo que a reação total, reversível, se escreve da forma:

$$\text{Reagentes} \rightleftarrows \text{Produtos}$$

Equilíbrio heterogéneo e equilíbrio homogéneo

Um equilíbrio químico pode ser (quanto às fases):

Homogéneo – Todos os componentes presentes estão na mesma fase.

Exemplo: \(\text{N}_{2}\text{ (g) + 3 H}_{2}\text{ (g)}\rightleftarrows \text{2 NH}_{3}\text{ (g)}\)

Heterogéneo – Os componentes da mistura reacional estão em pelo menos duas fases diferentes.

Exemplo: \(\text{Fe}_{2}\text{O}_{3}\text{ (s) + 3 CO (g)}\rightleftarrows \text{2 Fe (s) + 3 CO}_{2}\text{ (g)}\) 

Entalpia de reações reversíveis

Quando se muda o modo como se escreve a reação, altera-se o sinal de \(\Delta H\) da reação.

Exemplo: No caso da síntese do amoníaco, que é um exemplo de uma reação reversível:

$$\text{N}_{2}\text{ (g) + 3 H}_{2}\text{ (g)}\rightleftarrows \text{2 NH}_{3}\text{ (g), com }\Delta\ H\text{ = -93  kJ mol}^{-1}$$

pelo que se o equilíbrio for escrita na forma contrária:

$$\text{2 NH}_{3}\text{ (g)}\rightleftarrows \text{N}_{2}\text{ (g) + 3 H}_{2}\text{ (g), com }\Delta\ H\text{ = 93  kJ mol}^{-1}$$

Deslocamento do equilíbrio

Um equilíbrio é deslocado quando se alteram as concentrações de uma ou várias espécies presentes no sistema, provocando uma alteração da velocidade da reação direta e a velocidade da reação inversa. O sistema reage de forma a que seja encontrado um novo estado de equilíbrio.

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