Reversibilidad de reacciones – Química

Las reacciones químicas rara vez alcanzan el 100% de eficacia. Porque siempre hay productos que devuelven los reactivos originales. Por tanto, se puede decir que cada reacción es reversible, aunque esta reversibilidad es casi nula.

Es esa reversibilidad que determina, por ejemplo, el rendimiento de una reacción (cantidad de producto en relación con la de los reactivos) o la fuerza de un ácido o base (a partir de su ionización y disociación).

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Como ejemplo, observe la reacción de disociación del ácido clorhídrico cuando pierde un protón (H+) para la molécula de agua:

HCl(aquí) + HdosO(1) → H3O+(aquí) + Cl(aquí)

Aunque la dirección de la reacción se indica con una sola flecha, no es la forma más correcta. Porque se comprueba experimentalmente que la reacción no ocurre con la disociación total del ácido: una parte permanece siempre en forma molecular (alrededor del 8%).

Equilibrio químico

Reanudando la reacción de desprotonación del ácido clorhídrico, la mejor forma de representarla es:

HCl(aquí) + HdosO(1) ⇌ H3O+(aquí) + Cl(aquí)

El símbolo de doble flecha (⇌) significa que la reacción ocurre en ambas direcciones. Y eso, por tanto, es reversible.

La formación de H3O+ y Cl ocurre a cierta velocidad, de la misma manera que los reactivos también se devuelven a una velocidad (inicialmente, diferente a la primera). Donde, cuando estos se igualan, se alcanza el llamado equilibrio químico; indicando que la tasa de formación de los productos es la misma que la tasa de retorno de los reactivos.

A partir de este punto de equilibrio, por mucho que salgamos, el rendimiento de la reacción seguirá siendo el mismo y el proceso de ionización / disociación ácida se estancará.

Una vez alcanzado el equilibrio, la tasa de formación de los productos se vuelve igual al retorno de los reactivos.

La constante de equilibrio de una reacción es función de la concentración de los productos y reactivos y de los coeficientes estequiométricos de cada uno.

Para la reacción genérica: aA + bB ⇌ cC + dD

Tenemos el siguiente valor constante de equilibrio:

Para la reacción de disociación del ácido clorhídrico, el valor constante de equilibrio es:

Si usáramos las ecuaciones de las velocidades de cada reacción (directa e inversa), llegaríamos al mismo valor de Kc.

Considerando la reacción genérica: aA + bB ⇌ cC + dD

Existe la velocidad de formación de los productos:

Donde K ‘es una constante que varía con la reacción y la temperatura.

Para la velocidad de retorno de los reactivos:

Donde K es también una constante (diferente o no de K ‘) que varía con la reacción y la temperatura.

Sabiendo que, en equilibrio, las velocidades de formación y restitución son iguales, tenemos:

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