Química analitica

Ecuación reversible

Se llama reacción reversible a la reacción química en la cual los productos de la reacción vuelven a combinarse para generar los reactivos.
Reacción reversible
Este tipo de reacción se representa con una doble flecha, donde la flecha indica el sentido de la reacción; Está ecuación representa una reacción directa (hacia la derecha) que ocurre simultáneamente conuna reacción inversa (hacia la izquierda):

Donde a, b y c, d representan el número de moles relativos de los reactivos A, B y de los productos C, D respectivamente y se los llama coeficientes estequiométricos.1
Constante específica de velocidad reacción
La descripción que sigue supone que la reacción química es de tipo elemental.2
Cuando el medio de reacción es homogéneo, en ausenciade catalizadores y para una reacción química como la descrita por las fórmulas del apartado anterior (dos reactivos y dos productos), las velocidades de reacción directa e inversa son directamente proporcionales a las concentraciones de los reaccionantes; según las siguientes fórmulas:

y

Donde Vrd y Vri representan la velocidad de reacción directa e inversa y krd y kri son las constantes específicas de lavelocidad de reacción.
Estas ecuaciones representan que la velocidad de reacción es igual al producto de una constante de reacción, multiplicada por las concentraciones (en moles por litro) elevadas a una potencia –igual al orden de una reacción química determinado experimentalmente.
La reacción ocurre con una velocidad neta hasta que se alcanza el estado de equilibrio químico, en el cual lavelocidad a la que los productos se transforman en los reactivos iguala a la velocidad de transformación de reactivos en productos y se instala un estado de equilibrio dinámico.3

La constante específica de velocidad de reacción depende de la temperatura del medio de reacción (ver ecuación de Arrhenius).4
La presencia de un catalizador en el medio de reacción y/o un medio de reacción de más deuna fase, sistema heterogéneo, requiere fórmulas más complejas que no serán abordadas en el presente artículo.
Constante de equilibrio de la reacción[editar]
Como se dijo, en el estado de equilibrio químico se instala un equilibrio dinámico en el que la velocidad neta de reacción es igual a cero porque las velocidades de reacción directa e inversa son idénticas.
Se puede reordenar las fórmulasanteriores de la siguiente manera:

ya que si los primeros miembros son iguales los segundos también lo serán. El subíndice e que afecta a las concentraciones indica que son sus valores llegados al equilibrio
Y reordenando la ecuación anterior tendremos:

Puede verse entonces que también es constante el cociente del producto de las concentraciones elevadas a una potencia igual a sus coeficientesestequiométricos, donde en el numerador van las concentraciones de los productos y en el denominador las de los reactivos, todas correspondientes al estado de equilibrio.
A este cociente se lo llama Constante de equilibrio K.5
Entonces:

Observaciones
Un estudio riguroso requiere que en vez de los valores de las concentraciones se usen las actividades de los reactivos y productos, pero excederíael nivel de profundidad pretendido.
No deben confundirse los términos reversible e irreversible utilizados en reacciones químicas con las transformaciones reversibles (o irreversibles) definidas por la termodinámica.
Reseña histórica
El concepto de reacción reversible fue introducido por Berthollet en 1803, después de observar la formación de cristales de carbonato de sodio en la orilla deuna salina.6

Berthollet reconoció esta reacción como la inversa de la conocida reacción

Hasta entonces se pensaba que las reacciones químicas ocurrían siempre en un solo sentido. Berthollet dedujo que el exceso de sal (cloruro sódico, NaCl) en el lago fue lo que inclinó la reacción hacia su sentido inverso, formando carbonato de sodio.7
En 1864, Waage y Guldberg formularon la ley de...