Equilibrio chimico

Evoluzione della entalpia libera G a pressione e temperatura costanti in funzione dell' andamento della reazione ξ

Durante una reazione chimica avremo:

reagenti → prodotti

Usiamo un → se abbiamo un passo elementare che descrive la realtà della collisione tra i reagenti ma usiamo un simbolo $\rightleftharpoons$ per un bilancio.

Se l'evoluzione si ferma mentre tutte le specie rimangono, si dice che la reazione è limitata. Il sistema è quindi in equilibrio chimico (indicato con $\rightleftharpoons$)

$\mathrm{\Sigma }{\nu }_i.R_i\rightleftharpoons \mathrm{\Sigma }{\nu }_j.P_j$

R_i sono i reagenti e P_j prodotti.

Ad esempio, se due reagenti A e B reagiscono per dare i prodotti C e D, avremo:

${\nu }_A.A+{\nu }_B.B\rightleftharpoons {\nu }_C.C+{\nu }_D.D$

Dove $A,B,C,D$ sono specie chimiche e ${\nu }_A,{\nu }_B,{\nu }_C,{\nu }_D$coefficienti stechiometrici .

All'equilibrio chimico, cioè quando l'evoluzione si arresta prima della scomparsa totale di almeno uno dei reagenti, il progresso assume allora il valore ξ_éq < ξ_max ( vedi lo schema ).

In termodinamica l'equilibrio chimico anche è interpretato come lo stato che corrisponde alla massima creazione di entropia (S).

A pressione costante e temperatura costante, la condizione di equilibrio si ottiene applicando il principio dell'estremo all'entalpia libera (minimo G).