Equilibrio Químico




A continuación se presenta un ensayo acerca del equilibrio químico, en el cual explicaré con mis propias palabras conceptos como velocidad de reacción y ley de acción de masas, entre otros. Para una comprensión integral de este tema, baso mis argumentos en el libro: Fundamentos de química analítica (Octava edición) de Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, y Stanley R. Crouch.Objetivo.
El propósito de esta investigación es describir por completo el concepto de “equilibrio químico” y facilitar al lector la compresión de todos los temas relacionados a este concepto.
Marco Teórico.
Las reacciones empleadas en química analítica nunca dan como resultado la conversión completa de reactivos a productos. En su lugar, avanzan hacia un estado de equilibrio químico en elque la relación de las concentraciones de reactivos y productos es constante. Las expresiones de la constante de equilibrio son ecuaciones algebraicas que describen las relaciones existentes entre las concentraciones de reactivos y productos en el equilibrio. Entre otras cosas las expresiones de la constante de equilibrio permiten calcular el error en un análisis proveniente de una cantidad de unanalito que no reaccionó y que permanece inalterado cuando se ha alcanzado el equilibrio.
La siguiente discusión trata del empleo de las expresiones de la constante de equilibrio para obtener información acerca de los sistemas analíticos en los que están presentes uno o dos equilibrios a lo sumo. Estos métodos se amplían a los sistemas de varios equilibrios simultáneos. Tales sistemas complejosencuentran con frecuencia en química analítica.
Resultados.
Velocidad de reacción.
La velocidad de reacción se define como la cantidad de sustancia que reacciona por unidad de tiempo. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que puede tardar muchos años, pero la combustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundo.Estado de equilibrio.
Analice la siguiente reacción química,
H2AsO4 + 3Iˉ + 2H H3AsO3 + I3ˉ + H20
La velocidad de esta reacción y el ritmo con el que avanza hacia la derecha se puede juzgar rápidamente mediante la observación del aumento del color rojo naranja del ion triyoduro I3ˉ. Por ejemplo si se agrega 1 mmol de ácido arsénico, H3AsO4, a 100 mL de una disolución que contiene 3mmoles de yoduro de potasio, aparece casi de inmediato el color rojizo del ion triyoduro. En unos cuantos segundos la intensidad del color permanece constante, lo que indica que la concentración del ion triyoduro se ha hecho constante.
También se puede producir una disolución con una intensidad de color idéntica (y, por lo tanto, idéntica concentración de ion triyoduro) si se agrega 1 mmol de ácidoarsenioso H3AsO3, a 100 mL de una solución que contiene 1 mmol de ion triyoduro. En este caso, la intensidad del color es inicialmente mayor que la de la primera disolución, pero disminuye con rapidez como resultado de la reacción.
H3AsO3 + Iˉ + H2O H3AsO4 + 3Iˉ + 2H
Al final el color de las dos disoluciones es idéntico. Hay muchas otras combinaciones de estos cuatro reactivos queproducen disoluciones indistinguibles de estas dos ya descritas.
El concepto de equilibrio químico fue desarrollado después de que Berthollet (1803) encontrase que algunas reacciones químicas son reversibles. Para que una reacción, tal como

pueda estar en equilibrio, las velocidades de reacción directa e inversa tienen que ser iguales. En esta ecuación química, con flechas apuntando en ambasdirecciones para indicar el equilibrio, A y B son las especies químicas que reaccionan S y T son las especies productos, y α, β, σ y τ son los coeficientes estequiométricos de los reactivos y los productos. La posición de equilibrio de la reacción se dice que está muy desplazada a la derecha, si, en el equilibrio, casi todos los reactivos se ha utilizado y a la izquierda si solamente se forma algo de...