Quimica analitica

Cristian Jesús Palacios Neri

Química Analítica

Unidad II

Equilibrio químico

Química Analítica
Unidad II Equilibrio químico

El 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. Normalmente, este sería el estado que se producecuando una reacción química evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. 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 concentraciones de los reactivos o productos. Este proceso se denomina equilibrio dinámico.

Factores que afectan al equilibrio químicoConcentración
Si varía la concentración de un sistema que en principio esté en equilibrio químico, en ese sistema variarán también las concentraciones de sus componentes de manera que se contrarresté la primera variación. Con respecto a su representación mediante una ecuación estequiométrica, diremos que el equilibrio se desplazará a un lado o al otro de esa ecuación (en dirección a un miembro o alotro).
Por ejemplo, si aumenta la concentración de yoduro de hidrógeno en la reacción representada así:
H2 + I2 ←→ 2 HI
ocurrirá que habrá más yoduro de hidrógeno que se transforme en moléculas de hidrógeno y de yodo que lo contrario, y, según esa representación, diremos que esa reacción se desplazará a la izquierda.

Cambio de temperatura
Si aumenta la temperatura en un sistema que enprincipio esté en equilibrio, ese sistema se reorganizará de manera que se absorba el exceso de calor; y, en la representación estequiométrica, diremos también que la reacción se desplazará en un sentido o en el otro.
Hay dos tipos de variación con la temperatura:

* Reacción exotérmica: aquella reacción que libera o desprende calor.
Por ejemplo:
aA + bB ←→ cC + dD + Calor
En este caso sepuede apreciar que si aumenta la temperatura habrá un desplazamiento del equilibrio hacia los reactivos (←); y, si disminuye la temperatura, habrá un desplazamiento hacia los productos (→).

* Reacción endotérmica: aquella que absorbe calor.
Por ejemplo:
aA + bB + Calor ←→ cC + dD
En este otro caso, se aprecia que la disminución de temperatura afecta a los reactivos, de manera que se produceun desplazamiento del equilibrio hacia éstos (←). En cambio, si aumenta la temperatura, el equilibrio se desplazará hacia los productos (→).

Cambio de Presión
Si se eleva la presión de un sistema de gases en equilibrio, la reacción se desplaza en la dirección en la que desaparezcan moles de gas, a fin de minimizar la elevación de presión. Por el contrario, si disminuye la presión, la reacciónse desplazará en el sentido en que aumenten las moles totales de gas lo que ayudará a que la presión no se reduzca. Es importante hacer notar que, a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo, ya que esas bajas temperaturas reducen la movilidad de las partículas involucradas.
En el laboratorio, para contrarrestar ese efecto se emplea un catalizador que acelere la reacción.

EquilibrioHomogéneo:
Se aplica a las reacciones en las que todas las especies reaccionantes se encuentran en la misma fase.
Equilibrio Heterogéneo:
Se da en una reacción reversible en la que intervienen reactivos y productos en distintas fases.
Ejemplos de equilibrio Homogéneo:
2NO (g) + O2 (g) <======>2NO2 (g)
CH3COOH (ac) + H2O (l) <======> CH3COO (ac) + H3O+ (ac)
Ejemplos deequilibrio Heterogéneo:
Ca CO 3 (s) <=======> CaO (s) + CO2 (g)
Los dos sólidos y el gas constituyen tres fases distintas
(NH4)2Se (s) <=====>2NH3 (g) + H 2 Se (g)

Ley de acción de masas.


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...