Qu'est-ce que l'équilibre dynamique?
L'équilibre dynamique est un état dans lequel le rapport des produits aux réactifs dans une réaction chimique reste constant. Le rapport constant des produits aux réactifs ne signifie pas que la réaction est complètement statique ou que les réactifs ne réagissent pas pour former des produits, et inversement. Un équilibre dynamique est "dynamique" car il existe un échange constant entre les réactifs et les produits, alors que la réaction continue à consommer des réactifs pour former des produits et à consommer des produits pour former des réactifs. Le rapport entre les produits et les réactifs ne change pas parce que la vitesse de la réaction qui favorise les produits et la vitesse de la réaction qui favorise les réactifs sont égales. Les vitesses égales ne modifient pas le rapport produit à réactif dans le temps, on dit donc que la réaction est à l'équilibre ou à l'état d'équilibre.
Une réaction doit être réversible pour atteindre toute forme d'équilibre dynamique. Une réaction réversible est une réaction chimique dans laquelle les réactifs peuvent réagir pour former des produits qui peuvent réagir les uns avec les autres pour former les réactifs d'origine. Les réactions réversibles favorisent souvent soit les réactifs, soit les produits. Ainsi, s'il est possible que la réaction se déroule dans les deux sens, la réaction a tendance à produire plus de l'un que de l'autre. Cela signifie que la "position" d'un équilibre dynamique peut impliquer une plus grande quantité de produits ou de réactifs. Une "constante d'équilibre" est utilisée pour décrire et effectuer des calculs relatifs à la position de l'équilibre d'une réaction donnée.
De nombreux changements dans les variables liées à une réaction chimique peuvent modifier la position de l'équilibre dynamique. Le principe de Le Châtelier fournit aux chimistes un moyen général de réfléchir aux modifications de l'équilibre dynamique. Le principe stipule généralement que, lorsque la réaction à l'équilibre est soumise à des contraintes, celle-ci se déplacera dans la direction qui minimise le changement d'équilibre. Si l'on ajoute plus de réactif à une réaction à l'équilibre, l'équilibre se déplacera vers les produits et atteindra un nouvel équilibre basé sur les nouvelles concentrations de réactif et de produit.
L'équilibre dynamique est intrinsèquement lié aux vitesses auxquelles se produisent les réactions chimiques. On peut penser à un équilibre dynamique comme à deux réactions chimiques distinctes. L'un se produit dans le sens aller, avec les produits formant des réactifs, tandis que l'autre se produit dans le sens inverse, avec les produits des premiers réactifs formant une réaction. Finalement, ces deux réactions s'équilibrent dans un équilibre basé sur leurs constantes d'équilibre. À l'équilibre, la réaction directe et la réaction inverse se produisent à la même vitesse.