Fondamenti termodinamici

La legge dell'azione della massa afferma che la velocità di una reazione chimica è direttamente proporzionale al prodotto delle concentrazioni molari dei reagenti.

All'equilibrio, la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa. Il rapporto tra la costante di velocità della reazione diretta e quella della velocità di reazione inversa esprime la costante di equilibrio.

Qui, l'energia di Gibbs viene rappresentata rispetto all'entità della reazione. La pendenza di questo grafico definisce l'energia di Gibbs di reazione, Δ_rG.

Δ_rG quantifica anche la differenza tra i potenziali chimici dei prodotti e dei reagenti per una data composizione della miscela di reazione, prevedendo la spontaneità della reazione.

Se il potenziale chimico dei reagenti è maggiore di quello dei prodotti, Δ_rG è inferiore a zero e la reazione diretta è spontanea. Se il potenziale chimico dei prodotti è maggiore di quello dei reagenti, Δ_rG è maggiore di zero, e la reazione inversa è spontanea.

Quando il potenziale chimico dei reagenti è uguale a quello dei prodotti, Δ_rG è zero e la reazione raggiunge l'equilibrio.