Scientia

Un ansamblu de substanţe chimice sunt la echilibru dacă temperatura, presiunea şi compoziția chimică a speciilor sunt constante. Starea de echilibru nu înseamnă că în interiorul incintei în care se află speciile nu se întâmplă nimic. Din contră, se întâmplă foarte multe lucruri!

Să luăm ca exemplu următorul echilibru:

Moleculele de hidrogen reacţionează cu cele de azot, formând amoniacul. Dar, în acelaşi timp, moleculele de amoniac se descompun în hidrogen şi azot.

Sunt mai mulţi factori care influenţează echilibrul chimic: temperatura, presiunea şi concentraţia speciilor aflate la echilibru. Pentru a explica cum este influenţat echilibrul chimic de aceşti factori, vom enunţa principiul lui Le Chatelier.

Acesta spune că dacă asupra unui sistem aflat în echilibru acţionează o constrângere, sistemul va reacţiona pentru a diminua constrângerea respectivă. Astfel, dacă acţionăm asupra unui sistem prin creşterea temperaturii, acesta va reacţiona pentru a scădea temperatura. Echilibrul se va "muta" către partea ce consumă căldură, adică spre reacţia endotermă. La fel, dacă acţionăm prin creşterea concentraţiei unui compus, echilibrul se va muta către partea care consumă acel compus. Astfel, dacă la reacţia de mai sus adăugăm hidrogen, echilibrul se va muta către dreapta, deoarece aceea e reacţia care consumă hidrogen.

Speciile chimice sunt atomi, molecule, fragmente moleculare, ioni, etc., care sunt subiectul unui proces chimic ori al unei măsurători.

Acum, dacă acţionăm asupra unui sistem aflat la echilibru prin creşterea presiunii, acesta se va muta către partea unde sunt mai puţini moli de gaz. Să luăm tot exemplul reacţiei de mai sus. Dacă presiunea creşte, echilibrul se va muta către dreapta (acolo sunt doar doi moli de gaz, spre deosebire de partea stângă, unde sunt patru.

Reacţiile la echilibru sunt importante în procesele industriale, cu ajutorul lor producându-se multe substanţe necesare industriei. Un bun exemplu este cel de sus, prin care se produce amoniacul (procesul Haber).