Balance químico –

O equilibrio químico es un fenómeno que ocurre en reacciones reversibles. Una reacción reversible es aquella que puede ocurrir en cualquier sentido reactivo. Independientemente del tiempo de reacción cuando se alcanza el equilibrio químico de una reacción, la conversión de productos en reactivos nunca será completa. Podemos decir que se ha alcanzado el equilibrio químico cuando las concentraciones de todas las sustancias participantes permanecen constantes y cuando la velocidad de la reacción directa y la reacción inversa son iguales. A esto lo llamamos equilibrio dinámico porque las reacciones ocurren continuamente.

Para calcular la constante de equilibrio de una reacción química, necesitamos tener la reacción química escrita para aplicar la siguiente fórmula:

Reacción: aA + bB ↔ cC + dD

Para la reacción de hidrógeno gaseoso con yodo formando ácido yodhídrico tenemos la siguiente constante como se describe a continuación:

H_dos + Yo_dos ↔ 2 HI

Kc = [HI]^dos / ([H2] X [I2])

Cuando conocemos el valor de estas concentraciones podemos sustituir en la fórmula y obtener el valor de la constante. A continuación podemos analizar la gráfica de una reacción que alcanzó el estado de Equilibrio:

En este gráfico podemos ver que el equilibrio químico se establece a través de una relación entre concentración y tiempo. Hasta Te tenemos la concentración de reactivos reduciéndose y la concentración de productos aumentando de manera que a partir del punto Te se alcanza el equilibrio químico y luego las concentraciones se representan mediante una línea recta, es decir, constantes.

Este principio establece que cuando un sistema en equilibrio está sujeto a algún efecto, como un cambio de temperatura, el equilibrio se desplaza hacia un lado para minimizar este efecto.

Por ejemplo, cuando hay un aumento en la concentración de reactivos, el equilibrio se desplaza hacia el lado de los productos, pero cuando ocurre lo contrario, el equilibrio se desplaza hacia los reactivos. Cuando hay un aumento de temperatura, el equilibrio se desplaza para favorecer una reacción endotérmica y cuando la temperatura se reduce, el equilibrio se desplaza a favor de una reacción exotérmica. En el caso de variación en la presión, cuando aumenta, el equilibrio se desplaza hacia el lado que contiene el menor número de moléculas y si disminuye, el equilibrio se desplaza hacia el lado con el mayor número de moléculas formadas. En el caso de utilizar un catalizador o inhibidor, no hay cambios de equilibrio.

Un ejemplo de equilibrio químico aplicado a la vida cotidiana es una botella de refresco. En una botella de refresco se produce la descomposición / formación de ácido carbónico (H_dosCO₃), que se descompone en agua y dióxido de carbono. Esta reacción está en equilibrio, porque a medida que se produce la descomposición, también se produce la formación de ácido carbónico. Cuando se abre la botella, la presión interna en la botella disminuye de modo que la disminución de presión favorece la descomposición del ácido carbónico, haciendo que la botella libere el gas.

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Referencias:

Revise Wise, Chemistry, Jim McCarthy y Terence White

QUÍMICA: HOMBRE Y NATURALEZA: FÍSICO-QUÍMICA, Geraldo Jose Covre