Por convenção, o equilíbrio pode ser representado com o símbolo de igualdade, como em qualquer equação de reação química.

        H₂O         =         H⁺        +        OH^-

        Em uma situação de equilíbrio químico, as velocidades das reações direta e inversa são equivalentes. Como consequência, as concentrações de reagentes e produtos permanecerem constantes após um determinado intervalo de tempo que pode ser curto ou não.

        Uma vez representando o equilíbrio químico através do sinal igual ( = ), isso indica que temos duas reações ocorrendo ao mesmo tempo. Chamamos de reação direta aquela que acontece no sentido da produção de produtos.(Lembre-se de que os produtos da reação de ionização da água são os íons H⁺  +  OH^-)

        A outra reação, denominada reação inversa é aquela que ocorre no sentido da produção de reagentes.

        Ao analisarmos a cinética do equilíbrio químico, podemos verificar a igualdade entre a velocidade da reação direta e a velocidade da reação inversa. Ao mesmo tempo que 1 mol da espécie H₂O é consumido na produção de H⁺ + OH^- pela reação direta , 1 mol da mesma espécie H₂O é produzido pela reação inversa. Com isso a concentração de H₂O permanece constante.

        Uma outra espécie que pode servir como exemplo é o cloreto de prata (AgCl).

        AgCl_(s)         =         Ag⁺        +        Cl^-

        Em uma solução de AgCl temos as duas reações ocorrendo ao mesmo tempo , uma produzindo íons Ag⁺ + Cl^- e outra inversa produzindo o sal AgCl_(s).

Faz de conta que a bolinha azul é o íon Cl^- e a bolinha branca é o íon Ag⁺ . As duas bolinhas juntas formam o composto AgCl_(s) . A quantidade de AgCl_(s) é sempre a mesma, assim como as quantidades dos íons. Tente observar !

        Com isso, as concentrações das espécies são constantes nesta situação, o que evidencia o equilíbrio químico.
 
 

Constante de equilíbrio

        O valor da constante de equilíbrio é obtido a partir das concentrações das espécies químicas presentes na solução quando o sistema está em equilíbrio.

        A constante de equilíbrio foi deduzida a partir das velocidades das reações direta e inversa.

        Recordando que para uma reação qualquer do tipo

        aA        +        bB        =         cC        +        dD

        A velocidade da reação é dada por

        V = k.[A]^a.[B]^b

        É importante lembrar que a água e espécies sólidas não são consideradas e apenas os reagentes participam da equação de velocidade. A velocidade depende exclusivamente dos reagentes e não dos produtos.

        Vamos utilizar o exemplo da ionização do AgCl

        AgCl_(S)        à         Ag⁺        +        Cl^-

        Para esta reação , V = k

        Como AgCl é um sólido, não participa da equação de velocidade.

        No entanto, para a reação inversa :

        Ag⁺        +        Cl^-        à         AgCl_(S)

        A velocidade é dada por V = k[Ag⁺][Cl^-]

        A constante de equilíbrio, também chamada de Ke, é obtida pela divisão da velocidade da reação inversa pela velocidade da reação direta.

        Uma maneira mais simples de obter a equação da Ke para a reação

        AgCl_(S)        =         Ag⁺        +        Cl^-

        É calcular o quociente dos produtos pelos reagentes excluindo espécies sólidas e a água. O resultado é o mesmo.

        Ke = [Ag⁺][Cl^-]

        Devemos lembrar que estas concentrações são aquelas obtidas durante o equilíbrio químico, ou seja, são constantes.
 
 

        A partir disso podemos elaborar uma regra geral para obtermos a equação da constante de equilíbrio:
 

        A unidade da constante de equilíbrio é geralmente expressa em (mol/L)^x onde x é o resultado aritmético da expressão das letras minúsculas (c+d-a-b).

        Tendo em mente o que significa a constante de equilíbrio (razão entre concentração de produtos e reagentes) podemos entender algumas de suas finalidades. Um exemplo clássico é analisar uma dada reação como por exemplo:

        A equilíbrio químico representado abaixo ocorre nos pulmões de pessoas fumantes.

        O símbolo Hm representa a Hemoglobina, substância responsável pelo transporte de Oxigênio no organismo. A partir destas informações , a que conclusão poderíamos chegar ?

        A resposta é a seguinte : Se tivéssemos um sistema formado por Hemoglobina , Oxigênio e monóxido de Carbono, após algum tempo o equilíbrio seria alcançado (as concentrações permaneceriam constantes) e a quantidade de Hm.CO e O₂ seria 210 vezes maior que a quantidade de HmO₂ e CO. A capacidade de respiração é proporcional à quantidade de Hm.O₂. Essa constante de equilíbrio mostra qua a concentração de Hm.O₂ é muito pequena em relação à concentração de Hm.CO . Com isso o fumante tem respiração deficiente.

        Fumar á prejudicial à saúde devido à formação de Hm.CO_(aq) no organismo, o que dificulta o processo respiratório. Cada molécula de monóxido de Carbono (CO) que entra no organismo do fumante corresponde a uma molécula de Oxigênio a menos que ele não conseguirá mais respirar durante 1 mês ou mais .