química
0.7 Equilibrio químico
Es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. Es el estado al que se llega al final de cualquier sistema químico. La expresión matemática que representa al Equilibrio Químico, se conoce como Ley de Acción de Masas y se enuncia como. Este sería el estado quese produce cuando una reacción reversible evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa.
El equilibrio químico se representa a través de una expresión matemática llamada constante de equilibrio.
En una reacción hipotética:
aA + bB cC + dD
Cuando los reactivos se mezclan en un recipiente de reacción (y con calefacción, si es necesario), la totalidad de losreactivos no se convierten en los productos. Después de un tiempo (que puede ser inferior a millonésimas de un segundo o mayor que la edad del universo), las reacciones opuestas, pueden alcanzar iguales velocidades de reacción, creando un equilibrio dinámico en el que la relación entre los reactivos y productos será fija. Esto se llama equilibrio químico.
Cuando estudiamos los cambios en lamateria aprendimos que todo cambio químico involucra una reacción entre diferentes sustancias produciendo la formación de sustancias nuevas. Podemos decir, entonces, que una reacción química es un proceso en que una o más sustancias se transforman en otra u otras sustancias de diferente naturaleza. Las sustancias originales (las que se transformarán) se denominan reactantes o reactivos y las finales sellaman productos. Todos los procesos químicos evolucionan desde los reactantes hasta la formación de productos a una determinada velocidad hasta que la reacción se completa. En ese momento, la velocidad de formación de los productos es igual a la velocidad de descomposición de éstos para formar nuevamente los reactantes de los que proceden.
El equilibrio químico es un estado en el que no se observancambios visibles en el sistema. Sin embargo, a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las moléculas de reactantes siguen produciendo moléculas de productos, y estas a su vez siguen formando moléculas de productos.
Efecto de la temperatura
Es la única variable que, además de influir en el equilibrio, modifica el valor de su constante. Si una vez alcanzado el equilibrio se aumenta latemperatura, el sistema se opone a ese aumento de energía calorífica desplazándose en el sentido que absorba calor; es decir, hacia el sentido que marca la reacción endotérmica. Aquí debemos recordar que en las reacciones químicas existen dos tipos de variación con la temperatura:
Exotérmica: aquella que libera o desprende calor.
Endotérmica: aquella que absorbe el calor.
Efecto de la presiónSi aumenta la presión la reacción se desplazará hacia donde exista menor número de moles gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen, y viceversa.
Lógicamente, en el caso de que las cantidades de moles gaseosos sean iguales para cada lado de la ecuación, no se producirán cambios, es decir que el equilibro no se desplazará. También se puede aumentar la presión del sistemasin afectar el equilibrio agregando un gas noble.
Efecto de las concentraciones
Un aumento en la concentración de uno de los reactivos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos, y a la inversa en el caso de que se disminuya dicha concentración. Y un aumento en la concentración de los productos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de reactivos, yviceversa en el caso de que se disminuya.
Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos o productos) se estabiliza, es decir, se gastan a la misma velocidad que se forman, se llega al Equilibrio químico
La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las...
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