Química - Equilibrio Químico

Una reacción química puede reaccionar de dos maneras diferentes:

- Reacción Irreversible: Ocurre en un solo sentido. La concentración de los reactivos disminuye rápidamente hasta que uno de ellos se acaba y en ese momento se detiene la reacción.

- Reacción Reversible: Ocurre en los dos sentidos. La reacción transcurre hasta cierto punto, alcanzando un equilibrio, y aparentemente se detiene. Llega un momento en que la cantidad de producto es los suficientemente grande que estos productos reaccionen entre sí volviendo a formar los reactivos iniciales; así se forman las reacciones directa e inversa.



Concepto de Equilibrio

El equilibrio es un estado en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. Cuando se alcanza el equilibrio las concentraciones de reactivos y productos se mantienen constantes. El equilibrio se alcanza cuando los reactivos se transforman en productos con la misma velocidad que los productos vuelven a transformarse en reactivos (Velocidad de reacción directa igual a velocidad de reacción inversa).



Existen ciertas condiciones para que en la reacción pueda alcanzarse el Equilibrio químico:

- Sólo puede existir equilibrio en un sistema aislado.
- Cuando se alcanza el estado de equilibrio, las propiedades observables del sistema no varían con el tiempo.
- La situación de equilibrio puede ser modificada por cambios de temperatura, pero puede volver a su equilibrio si se reestablece su temperatura original.
- También pueden haber modificaciones en la reacción con factores como Presión/volumen y las concentraciones que las sustancias que partcipan.

Constante de Equilibrio

La Constante de Equilibrio es una proporción entre las concentraciones de los productos y la de los reactivos. Esta constante depende principalmente de la temperatura (para una misma reacción a distintas temperaturas tendrán diferentes constantes), depende también de la Presión/volumen y de la naturaleza de las sustancias que participan en el proceso químico.

Formas de expresar la constante de Equilibrio

Equilibrio Homogéneo: Este término se aplica en las reacciones que todas las especies reaccionantes están en la misma fase.

La constante de equilibrio en una reacción de tipo Acuoso (sabiendo las concentraciones de las sustancias) está dada por :





[B] = Concentración Molar.

Si se conocen las presiones para una ecuación de tipo gaseoso, la Constante de Equilibrio está dada por:





P= Presión del gas en atmósferas.

Es posible relacionar Kp con Kc según la siguiente ecuación:



Donde:

- R= 0,0821 L. Atm/K mol
- T= Temperatura en Kelvin
- *n = Variación en el nº de moles
- *n es posible saberlo mediante: moles producto gaseoso - moles reactivo gaseoso

Equilibrio Heterogéneo: Es donde intervienen reactivos y productos en fases diferentes. Los sólidos puros al igual que los líquidos puros no cambian su concentración a medida que avanza la reacción por lo que no participan en la expresión de la Constante de Equilibrio.

Por ejemplo cuando se calienta Carbonato de calcio en un recipiente cerrado, se establece el siguiente equilibrio:





Independientemente de las cantidades de CaCO3 y CaO presentes, la presión de CO2 en el equilibrio es la misma tanto en el contenedor 1 como en el contenedor 2. Entonces la Constante de Equilibrio para esta ecuación es:



Quedaría: