Equilibrio chimico

Equilibrio chimico

Reazione chimica = processo che trasforma dei reagenti in prodotti. Le trasformazioni chimiche avvengono attraverso le reazioni chimiche, processi in cui si ha rottura e formazione di legami chimici con modificazione della composizione chimica delle sostanze che vi partecipano.

Tipi di reazioni chimiche

• Irreversibili: reagenti vanno in una direzione trasformandosi in prodotti (unidirezionale). Un esempio tipico di reazione è la reazione di reversione dei sali.
• Reversibili: i reagenti si trasformano in prodotti e i prodotti si trasformano in reagenti. Si indica con due freccette una verso destra e una verso sinistra, dando origine a un equilibrio, raggiunto il quale in soluzione saranno presenti sia i reagenti che i prodotti. Sono caratterizzate dalla velocità della reazione diretta uguale alla velocità della reazione inversa. Una tipica reazione reversibile è la reazione di dissociazione di un acido debole.

Sistemi biologici

Nel caso più comune, quello delle soluzioni reversibili, si introducono due reazioni parallele. Viene introdotta una variabile, la costante di equilibrio, che è costante a una determinata temperatura. Il punto in cui la velocità della reazione diretta è uguale a quella della reazione inversa è detto equilibrio chimico.

La costante di equilibrio è espressa come:

Keq = [C]c [D]d / [A]a [B]b

Il suo valore dipende dalle concentrazioni all’equilibrio di reagenti e prodotti. Questa costante serve a determinare se la reazione procede di più verso destra o sinistra o è in equilibrio.

• Se Keq > 1: la reazione è spostata verso i prodotti; i prodotti prevalgono sui reagenti.
• Se Keq = 1: non vi è prevalenza dei prodotti sui reagenti o dei reagenti sui prodotti.
• Se Keq < 1: la reazione è spostata verso i reagenti; i reagenti prevalgono sui prodotti (verso sinistra).

Principio di Le Chatelier

Quando un sistema all’equilibrio viene perturbato, il sistema reagisce in modo da opporsi alla perturbazione. Ad esempio, quando si va in alta montagna, la pressione parziale dell’ossigeno è minore. Avendo meno reagente, la reazione è spinta ad andare verso sinistra formando più reagenti (emoglobina ossigenata sarà minore), causando ipossia. Il nostro corpo aumenta l’emoglobina per spostare la reazione verso i prodotti, ristabilendo l'equilibrio.

Acidi, basi e pH

• Acidi (HA): un composto in grado di dissociarsi in acqua rilasciando idrogenioni H⁺ secondo la relazione HA → A- + H+.
• Base generica (BOH): un composto in grado di dissociarsi in soluzione acquosa in ioni ossidrili OH^- secondo la relazione BOH → B+ + OH-.