Desarrollo
¿Qué es el equilibrio químico?
El equilibrio químico se da cuando una mezcla de reacción deja de cambiar, esto quiere decir que la transformación de reactivos a productos y viceversa se generan a la misma velocidad, al obtenerse esto se puede afirmar que se ha alcanzado el equilibrio químico.
El equilibrio químico es un proceso dinámico, en el cual hay un cambio de manera microscópica, en donde los reactivos se transforman en productos a la misma velocidad que los productos se transforman en reactivos, sin embargo, esto de manera macroscópica es indetectable, esto quiere decir que las concentraciones de las especies en la mezcla de la reacción no varían.
El equilibrio químico se puede clasificar de la siguiente manera:
Principio de Le Chatelier.
El principio de Le Chatelier establece que si un sistema en equilibrio es sometido a un cambio de condiciones este realizara un desplazamiento hacia una nueva posición con la finalidad de contrarrestar el efecto que lo perturbo y recuperar el estado de equilibrio.
Existen 5 tipos de efectos que provocan variaciones en este principio:
Variación en la temperatura.
Es donde se observa un incremento de temperatura favoreciendo el sentido que consuma parte de ese exceso de calor, mientras que una disminución de temperatura favorecerá el sentido que regenere parte del calor eliminado.
En pocas palabras:
- Si se incrementa la temperatura se favorece el sentido endotérmico de una reacción.
Está se representa con la siguiente fórmula:
- Si se disminuye la temperatura, se favorece el sentido exotérmico de una reacción.
Está se representa con la siguiente fórmula:
Variación de la presión y el volumen.
Si aumenta la presión de un sistema gaseoso en equilibrio, el volumen disminuye, por tanto, el sistema se desplaza hacia donde hay un menor número de moles.
Por el contrario, en caso de que la presión disminuya en un sistema gaseoso en equilibrio, el volumen aumenta, entonces el sistema se desplaza hacia donde hay un mayor número de moles.
Variación de la concentración:
Cuando se aumenta la concentración de una sustancia la cual está en un sistema en equilibrio, el sistema se desplazará de modo que solo utilizará de manera parcial la sustancia que se adiciono.
Cuando se disminuye la concentración de una sustancia que se encuentra en un sistema en equilibrio químico, esto ocasionara que el sistema se desplace en el sentido el cual le permita reemplazar parcialmente la sustancia que se removió.
Cabe recalcar que la constante de equilibrio K, no varía en lo absoluto.
Dicho de otra manera, tenemos que:
- Si se incrementa un reactivo, el sistema lo consume de manera parcial y favorece el sentido de la reacción.
- Si se incrementa un producto, el sistema lo consume parcialmente y favorece el sentido inverso de la reacción.
Efecto del catalizador.
Un catalizador actúa sobre la rapidez con la que se alcanza el equilibrio, sin embargo, este no modifica la composición de una mezcla, por tanto, no afecta el valor de la constante en equilibrio.
Está actividad nos permite identificar la diferencia entre el equilibrio en términos de velocidad, en el que ambas velocidades deben ser iguales, y del equilibrio en términos de concentración, en la cual estas pueden ser distintas normalmente.
También nos permite identificar las especies que intervienen en el cálculo de K (que es la constante de equilibrio) las cuales pueden variar en su concentración. Y estas pueden ser sustancias gaseosas o que están en disolución, tanto para los equilibrios como heterogéneos y heterogéneos.
Referencias
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