Cociente de reacción
2Problema¿Cuál de las siguientes afirmaciones no describe el estado de equilibrio?a. Mientras está en equilibrio, sigue ocurriendo un proceso dinámico. b. La concentración de los reactivos es igual a la de los productos.c. La concentración de los reactivos y de los productos alcanza un nivel constante.d. En el equilibrio, la concentración neta de todas las especies no cambia.e. Todas son verdaderas. AChoice ABChoice BCChoice CDChoice DEChoice E2 CommentsShow AnswerLa constante de equilibrio KAAsociada a cualquier reacción en equilibrio está la constante de equilibrio K. Su valor numérico determina si los reactantes o los productos están más favorecidos dentro de una reacción.
Fórmula Kc en equilibrio
Muchas reacciones químicas implican un proceso de equilibrio. Durante un equilibrio dinámico, la velocidad de la reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa. Esto significa que tanto los reactivos como los productos estarán presentes en cualquier momento. El equilibrio puede favorecer a los reactantes o a los productos. El grado en que la reacción avanza hacia los productos se mide mediante una constante de equilibrio. Esta constante es una relación específica entre los productos y los reactivos. Esta relación suele denominarse expresión de acción de masas. Veamos una reacción de equilibrio “genérica” y su expresión de acción de masa.
La expresión de acción de masa consiste en el producto de los productos, cada uno elevado a la potencia dada por el coeficiente en la ecuación química balanceada, sobre el producto de los reactantes, cada uno elevado a la potencia dada por el coeficiente en la ecuación química balanceada. Esta expresión de la acción de la masa se hace igual a la constante de equilibrio, Keq:
Cualitativamente, se puede observar en qué medida un equilibrio se encuentra hacia la derecha (hacia los productos) o hacia la izquierda (hacia los reactantes). La magnitud de la constante de equilibrio da una idea general de si el equilibrio favorece a los productos o a los reactantes. Si se favorece a los reactantes, entonces el término del denominador de la expresión de la acción de la masa será mayor que el término del numerador, y la constante de equilibrio será menor que uno. Si los productos son favorecidos sobre los reactivos, entonces el término del numerador será mayor que el término del denominador, y la constante de equilibrio será mayor que uno. Los siguientes dos equilibrios, demuestran un caso en el que los reactivos son favorecidos y un caso en el que los productos son favorecidos. Observe la magnitud de la constante de equilibrio para cada ejemplo:
Equilibrio termodinámico
En química, el equilibrio describe el estado de una reacción reversible en la que las velocidades de las reacciones hacia delante y hacia atrás son iguales y las concentraciones de los productos y los reactivos permanecen iguales.
Puedes utilizar la constante de equilibrio, Kc, para representar una reacción de equilibrio. Para calcular la constante de equilibrio, eleva la concentración de equilibrio de cada uno de tus productos a la relación molar de ese producto dada en la ecuación y multiplica estos términos. Haz lo mismo con las concentraciones de equilibrio de los reactivos. Para calcular Kc, divide el valor del producto entre el valor del reactante.
En biología, los equilibrios desempeñan un papel importante en el mantenimiento de las funciones corporales óptimas. Por ejemplo, la sangre mantiene constantemente un equilibrio dinámico que mantiene estable su pH. En química, podemos utilizar los equilibrios con fines industriales. En el equilibrio, las concentraciones de productos y reactivos en una reacción no cambian. Sin embargo, podemos influir en la posición del equilibrio para cambiar estas concentraciones. Esto es útil en la industria, ya que puede ayudarnos a mejorar el rendimiento de una reacción reversible. Este es un ejemplo de la finalidad del equilibrio químico.
Equilibrio térmico
Cuando una reacción química tiene lugar en un sistema cerrado que impide la entrada o la salida de cualquiera de los componentes que intervienen en la reacción, las cantidades de estas sustancias químicas cambian a medida que unas se consumen y otras se forman.
Finalmente, este cambio se detendrá, tras lo cual la composición de la reacción permanecerá inalterada mientras no se perturbe el sistema. Se dice entonces que el sistema está en su estado de equilibrio, o más sencillamente, “en equilibrio”. Una reacción química está en equilibrio cuando no hay tendencia a cambiar las cantidades de reactivos y productos.
Representan el mismo sistema de reacción química en el que los papeles de los componentes se invierten, y ambos dan lugar a la misma mezcla de componentes cuando se completa el cambio. Este último punto es fundamental para el concepto de equilibrio químico. Es indiferente con qué reactivos empecemos; una vez que la reacción se haya completado, las cantidades de estos dos componentes serán las mismas. En general, podemos decir que la composición de un sistema de reacción química tenderá a cambiar en una dirección que lo acerque a su composición de equilibrio. Una vez alcanzada esta composición de equilibrio, no se producirán más cambios en las cantidades de los componentes mientras el sistema permanezca inalterado.
