Resumen de Equilibrio Químico

Equilibrio Químico

En fisicoquímica el equilibrio es un proceso dinámico  en el que intervienen reactivos y productos y donde existe un balance entre dos reacciones químicas en competencia. Una reacción forma productos a partir de los reactivos y la otra forma reactivos  a partir  de los productos. En este proceso se da el punto de equilibrio  cuando ambas reacciones tienen la misma velocidad y donde las concentraciones de reactivos y productos son constantes.

Por otro lado se tiene el estado estacionario, el cual no varía con el tiempo del mismo (refiriéndose al sistema físico9. Se le conoce por el nombre de “estado en el que está la naturaleza”.

El estado estacionario es empleado en cinética química para determinar la constante de velocidad de una reacción donde el reactivo y el producto no presentan variación. Si en un sistema las variaciones de tiempo son periódicos y se repiten en ciertos periodos se dice que está en estado estacionario.

Un sistema abierto en  equilibrio presentara una nula variación en sus variables de estado (temperatura, volumen, presión, etc.).

Hay que considerar al edo. Estacionario como un estado de mínima producción de entropía.

En sistemas dinámicos los reactivos y los productos son constantes y por ende la velocidad de reacción es igual a la velocidad de la reacción inversa, es decir:    A+B                 C+D       V1= V2[pic 1]

Tomando en cuenta lo anterior, si estas se hayan constantes, las concentraciones de productos y reactivos estarán  en una relación numérica constante, y se expresará como:        

Dónde: [  ]  son las concentraciones molares[pic 2]

En base a la fórmula se deduce que:

Kc = 1 En equilibrio hay la misma concentración de reactivos que de productos.

Kc ˃ 1 En equilibrio hay menor concentración de productos que de reactivos.

Kc ˂ 1 En equilibrio hay mayor concentración de reactivos que de productos.

Si la concentración de productos es mayor se dará una reacción espontánea, es decir, que liberará más energía de la absorberá, y si la concentración del reactivo es mayor dará lugar a una reacción endotérmica.

Factores como la concentración tanto de reactivos y productos, la temperatura (exotérmica y endotérmica), presión (donde el equilibrio se desplaza donde menor número de moles gaseosos hay, contrarrestando la disminución de volumen. Si la presión disminuye es lo contario.) Y la presencia de catalizadores.

En el caso de los catalizadores, si en un sistema se le aplicase una tensión externa, esta se verá afectada con un cambio, ya sea de presión, temperatura o concentración. En la temperatura el valor de la constante de equilibrio es específico en cada reacción. Si una reacción endotérmica  aumenta la temperatura, lo hará también su constante de equilibrio, y en las exotérmicas son ΔH negativo disminuye.

Los catalizadores en los sistemas de equilibrio no presentan ningún efecto sobre la constante de equilibrio ya que Kc solo consta de las sustancias iniciales y finales, y los catalizadores solo están presentes en las velocidades de las dos reacciones opuestas o reversibles.

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