Reflejo de reacción de equilibrio
Una reacción química suele escribirse de forma que sugiere que procede en una dirección, la dirección en la que leemos, pero todas las reacciones químicas son reversibles, y tanto la reacción directa como la inversa ocurren en un grado u otro dependiendo de las condiciones – esta es la noción de equilibrio químico que discutiremos en este capítulo.
En un equilibrio químico, las reacciones directa e inversa se producen a igual velocidad y las concentraciones de productos y reactivos permanecen constantes. Si llevamos a cabo una reacción en un sistema cerrado de forma que los productos no puedan escapar, a menudo encontramos que la reacción no da un rendimiento del 100% de los productos. En cambio, algunos reactivos permanecen después de que las concentraciones dejen de cambiar. En este punto, cuando no hay más cambios en las concentraciones de reactivos y productos, decimos que la reacción está en equilibrio. Una mezcla de reactivos y productos se encuentra en equilibrio.
Figura 4.1.1. Una mezcla de NO2 y N2O4 se mueve hacia el equilibrio. El N2O4 incoloro reacciona para formar NO2 marrón. A medida que la reacción avanza hacia el equilibrio, el color de la mezcla se oscurece debido a la creciente concentración de NO2. (Chem Libre, De: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/15%3A_Principles_of_Chemical_Equilibrium/15.1%3A_Dynamic_Equilibrium, Creative Commons)
Reacción química
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.
Química K
El equilibrio químico se produce cuando una reacción reversible se produce hacia delante y hacia atrás en la misma cantidad. Es el punto de equilibrio de una reacción química, cuando parece que deja de producirse. Aunque algunas reacciones (como la combustión del propano) se producen hasta el final (no hay reacción hacia atrás), la mayoría de las reacciones se producen tanto hacia delante como hacia atrás. Una reacción ocurrirá a un ritmo más rápido que la otra, provocando un resultado neto. A medida que la reacción avanza, la reacción directa se ralentiza y la reacción inversa se acelera. Cuando las velocidades son iguales, se ha producido el equilibrio. La reacción parece haberse detenido y la cantidad total de productos y reactivos permanece estable.
En otras palabras, los sólidos y líquidos puros no afectan a la constante de equilibrio, siempre que haya suficiente para que la reacción siga adelante. Su actividad es 1, por lo que no es necesario escribirlos en la constante de equilibrio.
Solución: Debido a que el recipiente estaba originalmente vacío y en equilibrio, todos los 7.0 moles de Z son producidos por la reacción. Por lo tanto, 7.0 moles de X y 14.0 moles de Y se consumen en la reacción, por lo que en el equilibrio quedan 8.0 moles de X, 6.0 moles de Y y 7.0 moles de Z. Divida estos valores entre 2.0 litros para determinar la concentración, y luego sustituya en la expresión de equilibrio:
Academia Equilibrium Khan
El equilibrio químico es la condición que se da cuando la concentración de los reactivos y los productos que participan en una reacción química no presentan ningún cambio neto a lo largo del tiempo. El equilibrio químico también puede denominarse “reacción en estado estacionario”. Esto no significa que la reacción química haya dejado necesariamente de producirse, sino que el consumo y la formación de sustancias han alcanzado una condición de equilibrio. Las cantidades de reactivos y productos han alcanzado una proporción constante, pero casi nunca son iguales. Puede haber mucho más producto o mucho más reactante.
La expresión de equilibrio de una reacción química puede expresarse en términos de la concentración de los productos y los reactantes. En la expresión de equilibrio sólo se incluyen las especies químicas en las fases acuosa y gaseosa, porque las concentraciones de líquidos y sólidos no cambian. Para la reacción química:
En primer lugar, considere un factor que no afecta al equilibrio: las sustancias puras. Si un líquido o un sólido puro interviene en el equilibrio, se considera que tiene una constante de equilibrio de 1 y se excluye de la constante de equilibrio. Por ejemplo, excepto en soluciones muy concentradas, se considera que el agua pura tiene una actividad de 1. Otro ejemplo es el carbono sólido, que puede formarse por la reacción de dos moléculas de monóxido de carbono para formar dióxido de carbono y carbono.
