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El equilibrio químico: Es un hecho conocido que algunas reacciones químicas, tienden a llevarse a cabo hasta que una de las sustancias reaccionantes se transforma o consume totalmente. Este tipo de reacciones reciben el nombre de “reacciones irreversibles” debido a que las posibilidades de hacerlas ocurrir en sentido inverso son mínimas. Son ejemplos de reacciones irreversibles:

NaOH + HCl → NaCl + H2O
2Mg + O2 → 2MgO
2Kl + Pb(NO3) → PbI2+2NO3

Sin embargo, es más frecuente que las reacciones no finalicen totalmente y coexistan en equilibrio reactivos y productos.

Cuando la velocidad con que interaccionan las sustancias reaccionantes para dar origen a las sustancias resultantes es exactamente igual a la velocidad con que los productos se combinan para formar de nuevo a las sustancias reaccionantes, se dice que la reacción ha alcanzado un estado de equilibrio dinámico.

La mayoría de las reacciones químicas son ejemplos de equilibrio dinámico, es decir, no sólo se combinan los reactivos para formar los productos sino que, al mismo tiempo, los productos se combinan para formar los reactivos. Este tipo de reacciones se conocen como «reacciones reversibles».

En las reacciones en equilibrio no se puede detectar ningún cambio neto, ya que las cantidades de reactivos y productos permanecen iguales. Así, en la reacción hipotética:

A+B ↔ C+D

Se alcanza el equilibrio dinámico cuando A y B se combinan para formar C y D, a la misma velocidad a la que C y D se combinan para formar A y B. Por tanto, en el equilibrio las cantidades de A, B, C y D permanecen sin cambiar. El gráfico muestra esta situación. Las dos flechas en dirección contraria indican los dos procesos opuestos que ocurren:

En el momento de mezclar las sustancias A y B la velocidad de reacción de A con B alcanza su máximo valor, mientras que la velocidad de reacción de C con D es de cero. ¿Por que? Sus concentraciones son elevadas y, por lo tanto, el número de choques entre sus moléculas es grande; en consecuencia, la reacción directa es rápida. Al transcurrir el tiempo la velocidad de reacción de A con B disminuye y la de C con D aumenta. A medida que las concentraciones de A y B disminuyen, la reacción entre ellas se torna lenta mientras la concentración de los productos C y D se incrementa y la reacción inversa entre ellos empieza, primero lentamente y luego más rápido. Después de un tiempo t, las velocidades de las reacciones directa e inversa son iguales y se establece el equilibrio.

Expresión matemática de la ley del equilibrio químico:

Consideramos las siguiente reacción reversible:

A + B ↔ C + D

De acuerdo con la ley de acción de masas, la expresión de velocidad para la reacción directa es: V1 = K1 (A)(B).
Y para la reacción inversa es: V2= K2(C)(D).

Donde K1 y K2 representan las constantes de velocidad para las reacciones directa e inversa, respectivamente, y las letras dentro de los corchetes representan las concentraciones de las sustancias que intervienen en la reacción, las cuales normalmente vienen expresadas en mol/l.

En el equilibrio, estas dos velocidades son iguales: V1=V2.

  • Sustituyendo las expresiones tenemos: K1(A)(B)= K2(C)(D).
  • y puesto que K1 y K2 son constantes, el cociente obtenido al dividir K1 entre K2 será otra constante, la cual se representa por Ke : K1/K2= Ke = (C)(D)/(A)(B).

Factores que afectan el equilibrio químico: https://www.dragiinfo.com/factores-que-afectan-el-equilibrio-quimico/

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