Quando uma reação química atinge o equilíbrio?

Passo 1

O enunciado pergunta em que situação uma reação química atinge o equilíbrio. O conteúdo aqui é cinética química e equilíbrio químico, e vamos precisar entender a relação entre as velocidades da reação no sentido direto e no sentido inverso.

Passo 2

Em qualquer reação reversível, existe uma reação no sentido direto (reagentes → produtos) com velocidade v_{\text{fwd}} e uma reação no sentido inverso (produtos → reagentes) com velocidade v_{\text{rev}}. Essas velocidades dependem das concentrações dos participantes e das constantes de velocidade cinética.

Passo 3

À medida que a reação avança, a concentração de reagentes diminui e a de produtos aumenta, fazendo com que v_{\text{fwd}} diminua e v_{\text{rev}} aumente. Chega um ponto em que
v_{\text{fwd}} = v_{\text{rev}}
ou seja, a taxa de formação de produtos é exatamente igual à taxa de consumo desses produtos no sentido inverso.

Passo 4

Quando v_{\text{fwd}} = v_{\text{rev}}, as concentrações de reagentes e produtos deixam de mudar com o tempo, embora as duas reações continuem ocorrendo simultaneamente. Esse estado de taxas iguais e concentrações constantes é o chamado equilíbrio químico dinâmico.

Resposta

Uma reação química atinge o equilíbrio quando as velocidades da reação direta e da reação inversa se igualam, fazendo com que as concentrações de reagentes e produtos permaneçam constantes ao longo do tempo.

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