O que é equilíbrio químico?
Equilíbrio químico refere-se a uma razão estável entre reagentes e produtos em uma reação química reversível. Em uma reação reversível, os reagentes não se transformam completamente em produtos; ao contrário, eles param lentamente de reagir quando o equilíbrio químico é alcançado. A taxa de uma reação é afetada por muitos fatores, incluindo temperatura, fase da matéria e presença de um catalisador. Muitas reações requerem uma entrada inicial de energia para começar a reagir.
Mais fundamentalmente, uma reação química é a criação ou quebra de ligações químicas. Uma ligação química ocorre quando forças eletromagnéticas entre átomos ou moléculas causam atração entre eles. Uma ligação iônica ocorre quando dois íons - átomos com carga oposta - se atraem diretamente. Uma ligação covalente envolve o compartilhamento de pares de elétrons entre átomos. Essas ligações químicas formam novas substâncias com suas próprias propriedades químicas.
O conceito de equilíbrio químico está relacionado à idéia de uma reação reversível. De fato, todas as reações químicas são, até certo ponto, reversíveis, portanto não há diferença fundamental entre reagentes e produtos. Algumas reações, no entanto, têm um grau não negligenciável de reversibilidade - é nessas reações que o equilíbrio químico se torna importante. Quando a reversibilidade é enfatizada na notação científica, a flecha original entre reagentes e produtos é substituída por um par de flechas enganchadas. Isso indica que a reação ocorre nas duas direções.
A velocidade na qual o equilíbrio químico é alcançado pode variar tremendamente. Algumas reações estão completas após menos de um segundo, enquanto outras levam muitos anos. Embora não exista um método único de prever uma taxa de reação, sabe-se que muitos fatores têm papéis importantes.
Um desses fatores é a temperatura. Temperaturas mais altas permitem que mais energia entre no sistema, o que normalmente resulta em reações mais rápidas. A fase da matéria - sólida, líquida ou gasosa - também pode influenciar a rapidez com que as substâncias atingem o equilíbrio químico. Finalmente, a presença de um catalisador pode acelerar bastante a reação. Uma enzima é um tipo de catalisador importante na regulação do metabolismo dos seres vivos.
Algumas reações não ocorrem mesmo que não estejam em equilíbrio químico. Isso ocorre porque muitas reações requerem uma energia de ativação. O hidrogênio e o oxigênio líquidos, por exemplo, podem permanecer em contato físico sem reagir. Uma pequena quantidade de energia, no entanto, pode fazer com que os reagentes explodam e liberem uma grande quantidade de energia. O mesmo fenômeno é observado ao queimar madeira - embora a madeira possa liberar muita energia quando queimada, sempre é necessária uma faísca ou chama inicial para dar andamento ao processo.