Equilíbrio químico
Equilíbrio químico , condição no curso de um reversível reação química em que nenhuma mudança líquida nas quantidades de reagentes e produtos ocorre. Uma reação química reversível é aquela em que os produtos, assim que se formam, reagem para produzir os reagentes originais. No equilíbrio , as duas reações opostas ocorrem em taxas ou velocidades iguais e, portanto, não há nenhuma mudança líquida nas quantidades de substâncias envolvidas. Neste ponto, a reação pode ser considerada concluída; isto é, para alguma condição de reação especificada, a conversão máxima de reagentes em produtos foi atingida.
As condições que dizem respeito ao equilíbrio podem receber uma formulação quantitativa. Por exemplo, para a reação reversível PARA ⇋ B + C , a velocidade da reação à direita, r 1, é dado pela expressão matemática (com base na lei de ação de massa) r 1= para 1( PARA ), Onde para 1é o taxa de reação constante e o símbolo entre parênteses representa a concentração de PARA . A velocidade da reação à esquerda, r dois, é r dois= para dois( B ) ( C ) Em equilíbrio, r 1= r dois, portanto:
O subscrito é representa condições em equilíbrio. Para uma dada reação, em alguma condição especificada de temperatura e pressão, a razão das quantidades de produtos e reagentes presentes no equilíbrio, cada um elevado às suas respectivas potências, é uma constante, designada a constante de equilíbrio da reação e representada pelo símbolo PARA . O valor da constante de equilíbrio varia com a temperatura e pressão de acordo com o princípio de Le Chatelier.
Por métodos de mecânica estatística e termodinâmica química, pode ser mostrado que a constante de equilíbrio está relacionada à mudança na quantidade termodinâmica chamada energia livre de Gibbs padrão que acompanha a reação. A energia livre de Gibbs padrão da reação, Δ G °, que é a diferença entre a soma das energias livres padrão dos produtos e dos reagentes, é igual ao logaritmo natural negativo da constante de equilíbrio multiplicado pela chamada constante de gás R e a temperatura absoluta T :
A equação permite o cálculo da constante de equilíbrio, ou as quantidades relativas de produtos e reagentes presentes no equilíbrio, a partir de valores medidos ou derivados de energias livres padrão de substâncias.
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