Une réaction est dite thermodynamiquement favorable si sa constante d'équilibre est supérieure à un, c'est-à-dire si l'enthalpie libre standard de réaction est négative.
Si l'ensemble des atomes sont au même nombre dans les réactifs et dans les produits alors l'équation de réaction est équilibrée. Si l'ensemble des atomes ne sont pas au même nombre dans les réactifs et dans les produits alors il faut réaliser de nouveau l'étape 2 jusqu'à ce que l'ensemble de l'équation soit équilibrée.
Une réaction chimique peut appartenir à trois grandes catégories : les réactions d'élimination, les réactions d'addition et les réactions de substitution. Ces différentes catégories sont caractérisées par les ruptures et les formations de liaisons lors des réactions.
Une réaction chimique est dite « réversible » lorsqu'elle peut se faire dans un sens (le sens direct) ou dans le sens inverse.
Une réaction est thermodynamiquement possible spontanément,lorsque l'enthalpie libre ΔG < 0, c'est-à-dire sans apport d'énergie extérieure. Par contre une réaction est thermodynamiquement impossible spontanément,lorsque l'enthalpie libre ΔG > 0, c'est-à-dire qu'elle nécessite un apport d'énergie extérieure.
Si ∆S>0 la réaction provoque une augmentation d'entropie dans le système. Le désordre augmente dans le système. Si ∆S<0 la réaction provoque une diminution d'entropie dans le système. Le désordre diminue dans le système.
Dans une équation de réaction, les formules chimiques des réactifs sont indiquées à gauche du signe égal (=) et les formules chimiques des produits sont indiquées à droite de ce même signe. Remarque : lorsqu'une équation de réaction est écrite avec le signe (=), la réaction chimique n'est généralement pas orientée.
En effet, une petite différence entre les réactivités des produits et les réactivités des réactifs détermine la réversibilité des réaction. Au contraire, une grande différence détermine l'irréversibilité des réactions.
Le système chimique évolue dans le sens direct si le quotient de réaction initial est inférieur à la constante d'équilibre, et il évolue dans le sens inverse si le quotient de réaction initial est supérieur à la constante d'équilibre. C'est le critère d'évolution spontanée.
S'il faut davantage d'énergie pour briser les liaisons chimiques que pour en former de nouvelles, la réaction est endothermique. Au contraire, si l'énergie dégagée est supérieure à celle absorbée au cours de la réaction chimique, celle-ci est exothermique.
Avec une base forte utilisée en milieu alcoolique, on réalise une élimination. Avec une base diluée en milieu aqueux, on réalise plutôt une substitution nucléophile. Plus la température est élevée, plus l'élimination est favorisée au détriment de la substitution. Une température élevée favorise une élimination.
Lorsqu'une réaction est équilibrée, cela signifie que la vitesse de la réaction directe est égale à la vitesse de la réaction inverse.
La loi de vitesse déterminée expérimentalement a pour expression : v=k[N2 O5] Cette loi de vitesse indique que la réaction admet un ordre. L'ordre partiel par rapport à N2O5 est de 1 et l'ordre global de la réaction est de 1.
Réaction totale ou limitée :
Lorsque l'on veut une solution aqueuse d'acide chlorhydrique, on dissous le gaz chlorure d'hydrogène (soluté) dans de l'eau (solvant). On considère une solution d'acide chlorhydrique de concentration c = 1.0*10-2 mol/L. On mesure le pH d'un volume V de solution, on obtient alors pH = 2.0.
Si [A] = f(t) ou ln[A] = f(t) ou 1/[A] = f(t) est une droite, alors l'ordre global de la réaction est respectivement 0, 1 ou 2.
Une transformation irréversible est une transformation qui ne passe pas par des états d'équilibre. L'entropie interne y est forcément positive selon le deuxième principe de la thermodynamique. On ne pourra revenir à l'état initial que par injection d'énergie.
Une transformation est réversible si le système peut revenir aux mêmes états précédents par un simple changement des contraintes imposées par le milieu extérieur. Dans le cas contraire, la transformation est irréversible.
Un phénomène est renversable si une modification infinitésimale des conditions permet à un système qui a évolué sous l'influence de ce phénomène de retrouver son état immédiatement antérieur. Ce phénomène devient réversible si, en plus de la condition nécessaire précédente, il en est de même du milieu extérieur.
Transformation totale : une transformation chimique est totale si au moins l'un des réactifs a été entièrement consommé. Transformation non totale : une transformation chimique est non totale si tous les réactifs sont encore présents à la fin de la réaction.
Un réactif est dit limitant s'il est entièrement consommé lors d'une réaction chimique. Il s'agit donc du réactif dont la disparition totale empêche la poursuite de la réaction chimique. Un réactif est en excès s'il n'est pas entièrement consommé lorsque la réaction s'arrête et que l'autre réactif a totalement disparu.