In una reazione di equilibrio ad un certo punto si nota che le concentrazioni delle specie coinvolte rimangono costanti nel tempo a patto che non vengono alterate le condizioni inziali di volume, temperatura e pressione. Se dall’esterno si immettono, o si sottraggono, determinate quantità di reagenti o di prodotti l’equilibrio si sposta nella direzione opposta all’immissione o nella direzione della sottrazione. Questo perchè il sistema reagisce e cerca di compensare lo sbilancio indotto dall’esterno cambiando la produzione o il consumo fino a trovare un ulteriore punto di equilibrio proprio come scoperto dal chimico francese Le Chatelier.
In un equilibrio mobile il valore della Kc (costante di equilibrio) resta comunque invariato anche in caso di sottrazione o di immissione di quantitativi di specie coinvolte nella reazione.
Esempi di equilibrio mobile.
Se nella generica reazione, operata in un reattore di un litro,
ABall’equilibrio sono presenti 2 moli di A, 2 moli di B e 3 moli di AB è semplice calcolare la Kc che è uguale a 0,5.
Supponiamo di inserire 2 moli della specie AB, mantenendo lo stesso volume (un litro), la stessa temperatura e la stessa pressione.
| A | B | | AB | |
| I | 2 | 2 | 3+2 | |
| V | +x | +x | -x | |
| Eq | 2+x | 2-x | 5-x |
Visto che sono stati inseriti dei prodotti l’equilibrio si sposta verso sinistra, ovvero verso i reagenti. Questo perchè avendo una quantità superiore di prodotto il sistema tende a consumarlo per bilanciare la quantità inferiore dei reagenti. La variazione (v) dell’equilibrio esprime proprio questo: una quantità incognita, espressa sempre in concentrazione molare (moli su un litro di soluzione) che si sposta dal prodotto verso i reagenti. All’equilibrio (Eq) la concentrazione sarà data dalla somma iniziale alla variazione.
Se è stata già calcolata la Kc, come nell’esempio precedente, è molto semplice arrivare alla concentrazione all’equilibrio perchè per trovare l’incognita X, e di conseguenza i valori all’equilibrio, basta usare il valore noto della costante di equilbrio e svolgere i passaggi necessari.
Anche in questa sede è opportuno ricordare che per poter calcolare la Kc in modo corretto si deve operare in molarità e nel caso in cui il reattore ha volume maggiore o minore di un litro si deve calcolare la concentrazione molare di ogni specie.