Equilíbrio Molecular

Além do equilíbrio químico necessário nas reações, é preciso que também possamos entender como acontece o equilíbrio molecular. Afinal, é essa a situação na qual nós sabemos que os sistemas reversíveis terão sua velocidade de reação direta igual à sua velocidade de reação indireta, sempre em temperatura constante.

No entanto, antes de falarmos propriamente desse assunto, vamos lembrar um pouco o que é um equilíbrio dinâmico e qual a sua importância para o equilíbrio molecular.

Chamamos de equilíbrio dinâmico o momento em que o fenômeno, reação ou objeto fica em movimento, ou seja, não está parado. Para entender melhor, pense em uma caixa d’água aberta. Agora, imagine que está chovendo e que a quantidade de água que entra pela superfície da caixa aberta é a mesma quantidade que sai pelo encanamento da caixa. Com isso, a quantidade de água que fica dentro da caixa d’água é sempre a mesma, ou seja, o equilíbrio dinâmico é constante.

Isso acontece porque o equilíbrio dinâmico acontece nas reações reversíveis, ou seja, naquelas que possuem dois sentidos e nas quais as moléculas de reagente se transformam simultaneamente em moléculas de produto, assim como essas moléculas de produto estão reagindo para formar os reagentes. Vale lembrar que isso acontece porque, no momento em que a reação direta ocorre, a inversa também está acontecendo.

O equilíbrio químico se dá quando a chamada taxa de desenvolvimento na formação de produtos, ou seja, na reação direta, é igual à taxa de desenvolvimento na reação de reagentes, ou seja, na reação inversa – isso se as reações estiverem na mesma temperatura.

Quando essas reações possuem como reagentes e produtos apenas moléculas, nós chamamos o equilíbrio de molecular. No entanto, é preciso que algumas condições sejam obedecidas para que esse equilíbrio molecular aconteça. Dentre eles, temos: um sistema hermeticamente fechado; um sistema obrigatoriamente reversível; velocidade de reação direta exatamente igual à velocidade da reação inversa; além de uma temperatura constante.

O equilíbrio dinâmico

Como já dissemos antes, o equilíbrio molecular é dinâmico e, por isso, acontece em movimento. No entanto, é preciso lembrar que, no momento em que o equilíbrio é atingido, não existe mais alteração no número tanto de reagentes, quanto de produtos na equação.

Vale lembrar, ainda, que, na química, essas reações são analisadas por alguns fatores importantes como a mudança de cor, a formação de um corpo, ou a precipitação de algo no fundo e o desprendimento de gás que acontece durante o processo.

Além disso, nós sabemos que no equilíbrio molecular, assim como no químico, a constante de equilíbrio é sempre a mesma. Essa constante pode ser tanto a Kc, que, na verdade, nada mais é do que a unidade da matéria dada apenas em mol/L e que não se aplica aos sólidos, como a Kp, que é a constante de pressão que sempre deve ser encontrada ou dada em atm ou mmHg, e que só pode ser aplicada aos gases.

O equilíbrio molecular em nosso cotidiano

Existe uma reação reversível que acontece a todo o instante em nosso corpo, mas que nós nem nos damos conta. Ela é responsável pelo seu oxigênio e acontece graças à hemoglobina. Essa molécula reage com uma molécula de oxigênio e cria a oxiemoglobina. Essa última ser levada pela nossa corrente sanguínea libera oxigênio e torna os processos metabólicos possíveis.

Para que você entenda melhor o que é um equilíbrio molecular, imagine que o gás iodo irá reagir com o gás hidrogênio para formar um terceiro gás, o iodeto de hidrogênio.

Quando colocamos esses dois gases para reagirem, dizemos que eles possuem uma taxa de reação zero, tanto em reação direta, quanto inversa. Isso acontece porque a concentração desses dois gases é alta e eles ainda não reagiram. Por isso, na medida em que eles começam a reagir, essa taxa de reação vai aumentando e, com isso, quanto maior for a concentração do produto, ou seja, de iodeto de hidrogênio, menor será a concentração de hidrogênio e iodo.

Se não houver nenhuma alteração na temperatura no meio do processo de reação, nós teremos as taxas de desenvolvimento, tanto da reação direta, quanto da inversa iguais, mostrando que essa reação alcançou o que chamamos de equilíbrio molecular.

Basicamente, é o seguinte: temos que lembrar que as reações diretas e inversas acontecessem ao mesmo tempo e simultaneamente. Ou seja, ao mesmo tempo em que a produção de iodeto de hidrogênio acontece, a produção de iodo e hidrogênio também acontece. Por isso, as duas reações estão constantemente produzindo sua finalidade. Quando essas reações de mantiverem equilibradas, nós diremos que a quantidade de produção de iodo, hidrogênio e iodeto de hidrogênio é a mesma e, por isso, a reação alcançou o equilíbrio molecular.

Se compararmos esse exemplo ao dado anteriormente, podemos dizer que a entrada de hidrogênio e iodo é a mesma que a saída de iodeto de hidrogênio, ou a entrada da água da chuva na caixa d’água é a mesma quantidade que está saindo pelo encanamento.