L’equilibrio chimico

L’equilibrio chimico

Si parla di equilibrio chimico quando in una reazione chimica di un sistema chiuso le concentrazioni sia delle sostanze da reagire che di quelle formate restano costanti nel tempo, non cambiano più.

Ogni volta che due o più sostanze messe a contatto tra loro reagiscono tra loro per formare nuove sostanze, si parla sia di reazione chimica che di trasformazione chimica. Le sostanze iniziali vengono chiamate reagenti mentre quelle nuove prodotti.

Tuttavia, le trasformazioni non avvengono in maniera completa ma che raggiungono uno stato di equilibrio, dove avviene anche la reazione inversa in cui una piccola percentuale di prodotto tende a ritrasformarsi in reagente. Le due trasformazioni avvengono alla stessa velocità e perciò non è rilevabile a occhio nudo a meno che uno dei reagenti sia colorato e ci si aspetta che il prodotto finale risulti incolore. Quando si scrive un’equazione chimica per indicare che sono in atto sia la reazione diretta che quella inversa scriveremo così:

A + B ⇄ AB

Un esempio è la reazione che porta l’idrogeno e lo iodio a formare lo ioduro di idrogeno. Lo iodio è di colore violetto ma quando si forma il prodotto ci si aspetterebbe che fosse inodore. Immettendoli dentro un pallone e facendoli reagire si nota, però, che il gas formato ha sempre un po’ di colore anche se molto più pallido, indicando che la trasformazione non è completa ma ha raggiunto uno stato di equilibrio chimico.

La stessa cosa se si immette nel pallone lo ioduro di idrogeno nelle stesse condizioni. Questi sarà all’inizio incolore ma con il passare del tempo acquisterà la stessa colorazione dello ioduro formato dalla trasformazione delle due sostanze, indicando quindi che una piccola percentuale di esso si decompone.

La stessa cosa vale per l’acqua dentro un recipiente chiuso. Anche se il suo livello non cambia avviene sempre uno scambio di particelle gassose e liquide, cioè sono tuttora in atto due trasformazioni: quella diretta di evaporizzazione e quelle inversa di condensazione i quali avvengono alla stessa velocità. Dato che apparentemente non cambi nulla, si dice in questo caso che il sistema chiuso si trova in uno stato di equilibrio dinamico, dato che le sue proprietà rimangono costanti nel tempo.

stato di equilibrio dinamico