L’equilibrio dinamico è uno stato in cui il rapporto tra prodotti e reagenti in una reazione chimica rimane costante. Il rapporto costante tra prodotti e reagenti non significa che la reazione sia completamente statica o che i reagenti non reagiscano per formare prodotti e viceversa. Questo tipo di equilibrio è “dinamico” perché c’è uno scambio costante tra reagenti e prodotti poiché la reazione continua a consumare reagenti per formare prodotti e consumare prodotti per formare reagenti. Il rapporto tra prodotti e reagenti non cambia perché la velocità della reazione che favorisce i prodotti e la velocità della reazione che favorisce i reagenti sono uguali. Le stesse velocità non determinano alcun cambiamento nel rapporto prodotto-reagente nel tempo, quindi si dice che la reazione è all’equilibrio o allo stato stazionario.
Una reazione deve essere reversibile se vuole raggiungere una qualsiasi forma di equilibrio dinamico. Una reazione reversibile è una reazione chimica in cui i reagenti possono reagire per formare prodotti che possono reagire tra loro per formare i reagenti originali. Le reazioni reversibili spesso favoriscono sia i reagenti che i prodotti, quindi mentre è possibile che la reazione proceda in entrambe le direzioni, la reazione tende a produrre più dell’uno rispetto all’altro. Ciò significa che la “posizione” di un equilibrio dinamico può comportare una maggiore quantità sia di prodotti che di reagenti. Una “costante di equilibrio” viene utilizzata per descrivere e fare calcoli relativi alla posizione dell’equilibrio di una data reazione.
Molti cambiamenti diversi nelle variabili relative a una reazione chimica possono spostare la posizione dell’equilibrio dinamico. Il Principio di Le Châtelier fornisce un modo generale per i chimici di pensare ai cambiamenti nell’equilibrio dinamico. Il principio afferma, in generale, che quando viene sollecitata una reazione all’equilibrio, la reazione si sposterà nella direzione che minimizza il cambiamento nell’equilibrio. Se si aggiunge più reagente a una reazione all’equilibrio, l’equilibrio si sposterà verso i prodotti e raggiungerà un nuovo equilibrio basato sul nuovo reagente e sulle concentrazioni del prodotto.
L’equilibrio dinamico è intrinsecamente legato alla velocità con cui avvengono le reazioni chimiche. Si può pensare ad un equilibrio dinamico come a due distinte reazioni chimiche. Uno avviene nella direzione in avanti, con i reagenti che formano i prodotti, mentre l’altro avviene nella direzione inversa, con i prodotti della prima reazione che formano i reagenti. Alla fine, queste due reazioni si stabilizzano in un equilibrio basato sulle loro costanti di equilibrio. Nell’equilibrio, la reazione diretta e la reazione inversa avvengono alla stessa velocità.