Equilibrio Quimico

M. C. Q. Alfredo Velásquez Márquez
Profesor de la Facultad de Ingeniería de la UNAM
velasquez777@yahoo.com.mx

“EQUILIBRIO QUÍMICO”

En el equilibrio químico, se trabaja con reacciones químicas reversibles; es decir, reacciones en las
cuales los reactivos generan productos, pero los productos (una vez que existen) regeneran a los
reactivos. Una reacción reversible donde los reactivos A y Bgeneran los productos C y D, y los
productos C y D regeneran a los reactivos A y B, se escribiría como se muestra a continuación:


aA

+

bB

⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯⎯⎯⎯

cC

+

dD



Donde a, b, c y d son los respectivos coeficientes estequiométricos de las sustancias A, B, C y D.
Ahora bien, si se considera un tiempo inicial (t0), donde solamente existen reactivos y nada deproductos; entonces, se puede escribir lo siguiente:


aA

+

bB

⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯⎯⎯⎯

cC

+

dD



t0



A0

B0

v0

⎯⎯⎯⎯⎯⎯

C0

D0

Donde, A0, B0, C0 y D0 son las cantidades de reactivos y productos en el tiempo t0 y la flecha
indica que todo tiende a la formación de los productos a una velocidad v0. Al cabo de un tiempo (t1),
los reactivos ya habránreaccionado para generar los productos, de tal forma que se tendría lo
siguiente:


aA

+

bB

⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯⎯⎯⎯

cC

+

dD



t0
t1





A0

B0

A1

B1

v0

⎯⎯⎯⎯⎯

C0

D0

C1

D1

v1

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯
v'1

1

En este tiempo, como ya existen ciertas cantidades de productos, éstos pueden reaccionar para
regenerar los reactivos,haciendo que el proceso sea reversible. En otras palabras, en el tiempo t0,
solo los reactivos reaccionan a determinada velocidad (v0) para formar los productos; sin embargo,
en el tiempo t1, no solo los reactivos reaccionan para formar los productos a una velocidad

v1 , sino

que también los productos reaccionan para regenerar a los reactivos a una velocidad v'1 .

En ese orden de ideas, puedeestablecerse que, conforme transcurre el tiempo, las cantidades de
reactivos van a ir disminuyendo y las cantidades de productos van a ir aumentando; así también, la
velocidad de formación de los productos va a ir disminuyendo y la velocidad de formación de los
reactivos va a ir aumentando, como se muestra a continuación:


aA

+

bB

⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯⎯⎯⎯

cC

+

dDt0
t1

t2







A0

B0

v0

⎯⎯⎯⎯⎯

C0

D0

C1

D1

C2

D2

v1

A1

B1

A2

B2

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯
v'1

v2

⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯
v'2

Para fines prácticos, la reacción termina cuando las velocidades de formación de reactivos y
productos es la misma, porque en ese punto se habrá alcanzado el equilibrio químico, el tiempo
trascurrido paraello, se le llama tiempo de equilibrio (teq).

2



aA

+

bB

⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯⎯⎯⎯

cC

+

dD



t0
t1

t2

teq









A0

B0

v0

⎯⎯⎯⎯⎯

C0

D0

C1

D1

C2

D2

Ceq

Deq

v1

A1

B1

A2

B2

Aeq

Beq

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯
v'1

v2

⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯
v'2

veq

⎯⎯⎯⎯⎯⎯
⎯⎯⎯⎯⎯⎯
veqEn el tiempo de equilibrio las cantidades de reactivos y productos permanecen constantes, pero eso
no significa que ya no existe transformación, sino que a la misma velocidad a la que se forman los
productos, a esa misma velocidad se regeneran los reactivos; es decir, se tiene un equilibrio
dinámico.

Para cuantificar el avance de una reacción reversible, se determina el llamado cociente dereacción,
que permite relacionar las cantidades de reactivos y productos en cualquier tiempo, dicho cociente
tiene la expresión siguiente:
c

Qx =

Cx ∙Ddx
a

b

Ax ∙Bx

Donde, Ax, Bx, Cx y Dx son las cantidades de reactivos y productos en cualquier tiempo y están
elevadas a los correspondientes coeficientes estequiométricos. Conforme transcurre el tiempo, el
valor del cociente va cambiando hasta...