Equilibrio quimico

EQUILIBRIO QUÍMICO
Los químicos descubrieron hace bastante tiempo que no todas las reacciones se verifican con
la misma velocidad ni en todas se consumen completamente los reactantes. Encontraron que
algunas reacciones comenzaban rápidamente, luego se hacían más lentas y finalmente se
detenían; se creyó que en ese momento había cesado el movimiento de todas las moléculas
porque ya no senotaba cambio visible alguno. Ahora se sabe que el movimiento molecular
nunca cesa y que las reacciones aparentemente se detienen debido a la reacción inversa entre
los productos para regenerar los reactantes originales.
Ya en 1799, C. L. Berthollet demostró que mientras en el laboratorio el carbonato de sodio y el
cloruro de calcio reaccionan para formar carbonato de calcio y cloruro de sodio, endeterminados lagos egipcios ocurre el fenómeno inverso. Nuestra preocupación futura será el
estudio de aquellos factores que gobiernan estos sistemas y cuyo estado actual se podría
representar por:
Reactantes ⇄ Productos
La constante de equilibrio.
La mayoría de las reacciones químicas no se producen en su totalidad (no todos lo reactivos se
transforman en productos). Parte de losproductos reaccionan a su vez para dar lugar de
nuevo a los reactivos iniciales. En estos casos decimos que se trata de un proceso reversible.
En este tipo de procesos reversibles (que originan el equilibrio químico) existen dos reacciones
simultáneas: una es la reacción directa, que se produce de reactantes a productos, y la otra, es
la reacción inversa, que se produce de productos a reactantes.Reiteremos que el equilibrio químico es un estado dinámico y no estático, ya que si bien el
sistema ha alcanzado el equilibrio, las reacciones directa e inversa continúan verificándose a la
misma velocidad. El sistema reaccionante al alcanzar el equilibrio no sufre variaciones en las
concentraciones de reactantes y productos.
Para cualquier sistema en equilibrio existe una condición que gobiernalas concentraciones
químicas relativas de reactantes y productos a una determinada temperatura, esta es la
constante de equilibrio. Por ejemplo, para el sistema:
p A(g) + q B(g) ⇄ r C(g) + s D(g)
las velocidades de reacción directa e inversa de acuerdo a la Ley de acción de masas, son:
vd = kd [A]p [B]q

;

vi = ki [C]r [D]s

En el equilibrio las velocidades de reacción directa einversa son iguales, por lo tanto:
kd [A]p [B]q = ki [C]r [D]s

[C]r [D]s
kd
=
ki
[A ]p [B]q
Por convenio, las concentraciones de los productos se expresan en el numerador.
Como kd y ki son constantes de velocidad específica, luego, la razón kd/ki también lo será y ésta
la reemplazamos por Keq, llamada constante de equilibrio.

[C] r [D] s
[A ] p [B] q

Keq =

Este resultado general sellama “Ley del Equilibrio Químico”, y un enunciado general de esta
ley podría ser: “para una reacción química reversible, a una temperatura determinada y en
estado de equilibrio, el producto de las concentraciones de las sustancias formadas, dividido
por el producto de las concentraciones de los reactantes, es constante, siempre que cada
concentración se encuentre elevada a una potencia igualal coeficiente con que la respectiva
sustancia figura en la ecuación química”.
La constante de equilibrio se puede expresar en función de las concentraciones molares, Kc, o
en función de las presiones parciales, Kp.
El solvente y los sólidos NO SE EXPRESAN en la constante de equilibrio, porque en el caso
del solvente su concentración es grande en comparación con las otras especies químicas,siendo su concentración constante se incluye en la constante de equilibrio (Kc). Las
concentraciones de las sustancias sólidas no influyen en las constantes de velocidad, porque
su concentración es constante e ingresan a Kc.
Ejemplo1: Formas de expresar las constantes de equilibrio Kc y Kp:

H2(g) + I2(g) ⇄ 2 HI(g)

Kc =

10

CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g)

PCl2(s) ⇄ Pb+2(ac) + 2 Cl...