Dé dos ejemplos de equilibrio físico
El equilibrio físico se perfila porque el equilibrio se desarrolla entre fases o propiedades físicas completamente diferentes. En estos procesos, no hay cambios en la composición química. Representa la existencia de una sustancia similar en 2 estados físicos diferentes. El equilibrio físico será:
El equilibrio indica la constancia del contenido y la composición (medidos por el color, la presión o la temperatura) de un elemento de interés en un sistema que se excede, sin importar el período. Dentro del estado de Equilibrio, la velocidad de la reacción hacia adelante es adecuada a la velocidad de la reacción hacia atrás.
A 0°C, la cantidad de moléculas de agua que se convierten en hielo es adecuada a las moléculas de agua cuando el hielo se funde para formar agua líquida. La velocidad de enfriamiento del agua es igual a la velocidad de fusión del hielo. Así, hay un equilibrio entre el hielo sólido y el agua líquida.
El número de moléculas de un líquido que se transforma en vapor va a ser el adecuado para el número de moléculas que se comprime en líquido durante un recipiente cerrado. La velocidad de evaporación del agua líquida es igual a la velocidad de condensación del vapor de agua. La parte líquida está en equilibrio con su fase de vapor.
Tipos de equilibrio físico
2) Aquellas reacciones en las que sólo reacciona una pequeña cantidad de reactivos y se alcanza el equilibrio, es decir, la cantidad de producto que se forma es muy pequeña y la cantidad de reactivos que queda en el equilibrio es bastante grande.
Si se colocan unos cubitos de hielo junto con un poco de agua a 0°C y a una presión atmosférica normal en un termo para que no pueda entrar ni salir calor del sistema, se comprueba que la masa de hielo y de agua permanece constante.
Consideremos un recipiente cerrado conectado a un manómetro y con un sistema de evacuación y adición de líquido. Supongamos que primero se evacua el recipiente. El nivel de mercurio en ambas extremidades del manómetro será el mismo. Ahora supongamos que se añade agua al recipiente y se deja que todo el aparato permanezca a temperatura ambiente. Se observa que el nivel de mercurio en la extremidad izquierda del manómetro empieza a bajar y el de la extremidad derecha empieza a subir. Al cabo de un tiempo, los niveles se vuelven constantes. Se dice entonces que el sistema ha alcanzado el equilibrio.
Al principio, cada vez más agua se convierte en vapor, es decir, el número de moléculas de agua en la fase de vapor aumenta. Algunas de estas moléculas vuelven a golpear la superficie del agua y son capturadas en ella. La cantidad de vapor de agua se vuelve constante, es decir, ahora la misma cantidad de agua se transforma en vapor y la misma cantidad de vapor de agua vuelve a transformarse en líquido.
Equilibrio físico y equilibrio químico
Introdujimos el concepto de equilibrio en el capítulo 11, donde aprendiste que un líquido y un vapor están en equilibrio cuando el número de moléculas que se evaporan de la superficie del líquido por unidad de tiempo es el mismo que el número de moléculas que se condensan de la fase de vapor. La presión de vapor es un ejemplo de equilibrio físico porque sólo cambia la forma física de la sustancia. Del mismo modo, en el capítulo 13, hablamos de las soluciones saturadas, otro ejemplo de equilibrio físico, en el que la velocidad de disolución de un soluto es la misma que la velocidad a la que cristaliza de la solución.
Equilibrio físico frente a equilibrio químico
Pocas reacciones terminan sin reactivos y con un 100% de producto. La cinética se aplica a la velocidad de una reacción, mientras que el equilibrio se aplica a la extensión de una reacción. 2 Na (aq) + Cl2 (aq) NaCl (aq) 2 H2O (g) O2 (g) H2 (g) POCAS reacciones terminan sin reactantes y con el 100% del producto. Muchas reacciones proceden en ambas direcciones “Reversible”
El equilibrio es (dinámico) equilibrio líquido-vaporContenedor cerrado: 1. A medida que más moléculas se convierten en vapor, más moléculas chocan con la superficie y se condensan. 2. A medida que aumenta la evaporación – aumenta la condensación hasta que hay un equilibrio. El equilibrio es el equilibrio (dinámico) líquido-vapor
El equilibrio dinámico existe cuando la tasa del proceso de avance es igual a la tasa del proceso de retroceso. H2O (l) H2O (g) El equilibrio sólo se alcanzará con: Reacción reversible Recipiente sellado Condición constante Sistema cerrado
Cualquier proceso físico reversible, en el que la tasa del proceso hacia adelante es igual a la tasa del proceso hacia atrás, se conoce como equilibrio físico. Otros ejemplos de equilibrios físicos son Presión de vapor Solubilidad Sólido-líquido (punto de fusión) Líquido-vapor (punto de ebullición)
