L'equilibrio chimico.

• Finora abbiamo quasi sempre dato per scontato che una reazione chimica converta completamente i reagenti nei prodotti.
• In realta' cio' non accade sempre e in moltissimi casi la conversione dei reagenti nei prodotti e' incompleta. Un esempio di questo tipo e' stato incontrato parlando degli elettroliti deboli. Tali sostanze, in soluzione acquosa, si dissociano in ioni, ma, a differenza degli elettroliti forti, la loro dissociazione e' solo parziale. Ad esempio, solo il $5\%$ circa della quantita' di acido acetico posta in soluzione si dissocia secondo:
  
  $$CH_3COOH=CH_3COO^-+{H^+}$$
  
  

• L'incompletezza di moltissime reazioni chimiche si spiega con la loro reversibilita': cioe', non solo i reagenti si trasformano in prodotti, ma avviene anche il viceversa.
• Consideriamo ad esempio la reazione che sta alla base del processo Haber, che rappresenta oggi il principale metodo di produzione dell'ammoniaca:
  
  $$3\Gaseous{H_2}+\Gaseous{N_2}=2\Gaseous{NH_3}$$
  
  

• Se si parte da una miscela stechiometrica di $H_2$ e $N_2$ ad una certa temperatura, essi reagiranno per produrre ammoniaca. Tuttavia, appena l'ammoniaca si forma, reagisce a sua volta per ridare $H_2$ e $N_2$. La reazione che porta alla formazione di ammoniaca si dice reazione diretta, mentre quella che dall'ammoniaca riporta ai reagenti si dice reazione inversa.
• All'inizio, quando la concentrazione di $H_2$ e $N_2$ e' alta e quella di ammoniaca e' ancora bassa, la velocita' della reazione diretta e' maggiore di quella della reazione inversa.
• Col trascorrere del tempo, tuttavia, la concentrazione dei reagenti diminuisce e quella del prodotto aumenta: le velocita' della reazione diretta e di quella inversa seguono ovviamente lo stesso andamento.