EQUILIBRIO QUÍMICO

El equilibrio es un estado en el que no se observan cambios a medida que  transcurre el tiempo. Cuando una reacción alcanza el equilibrio las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes. El equilibrio es un estado dinámico en el que se mantienen iguales las velocidades de dos reacciones opuestas.

El estudio del equilibrio químico es importante, ya que nos permite establecer hasta qué punto puede avanzar un proceso. Si queremos ver a que velocidad ocurren los cambios en dicho proceso, debemos revisar la cinética química de dicho proceso.

Algunas de las áreas donde podemos aplicar los principios en los que se fundamenta el equilibrio químico y la cinética química, son:

a) Industria de los alimentos: Período de caducidad de alimentos enlatados y el  uso de conservadores
b) Industria automotriz: Convertidores catalíticos para disminuir la emisión de sustancias nocivas.
c) Medicina: Determinar la caducidad de los medicamentos.
d) Perfumería: Producción de sustancias estables y con olores agradables.
e) Ecología: Control de emisiones tóxicas con ayuda de catalizadores y, evitar la
contaminación por plaguicidas, al conocer su tiempo de permanencia en el ambiente.
f) En la casa: Conservación de los alimentos por congelación.

Reversibilidad de las reacciones químicas.

Hasta este momento, hemos considerado que las reacciones químicas ocurren partiendo de reactantes y terminando en los productos. Sin embargo, la mayoría de las reacciones químicas son reversibles; es decir, una vez formados los productos, éstos reaccionan entre sí y forman nuevamente a los reactantes. Por ejemplo, el dióxido de nitrógeno es un gas café rojizo, que al enfriarse se transforma en tetraóxido de dinitrógeno, el cual es un líquido amarillo.Este último, al calentarse se transforma nuevamente en dióxido de nitrógeno.

La reversibilidad de una reacción, se representa mediante dos flechas encontradas, las cuales nos indican que las dos reacciones se están llevando a cabo simultáneamente. A la reacción que va de reactantes a productos se le conoce como reacción directa, mientras que a la que va de productos a reactantes, se le denomina reacción inversa.

Un ejemplo cotidiano de reacciones reversibles, lo observamos en las pilas recargables, las cuales una vez agotadas pueden ser recargadas nuevamente haciendo pasar una corriente eléctrica a través de ellas. En este tipo de pilas, los productos que se forman reaccionan entre sí al hacerles pasar una corriente eléctrica, formando de nuevo los reactantes encargados de producir la energía eléctrica. En algunas reacciones sólo es perceptible la reacción directa, la reacción inversa no es evidente. Una reacción de este tipo, que ocurre sólo hacia la derecha, recibe el nombre de reacción irreversible. Un ejemplo de lo anterior es la oxidación de un clavo, la cual representamos con la siguiente ecuación química: 

2Fe + O –>2FeO

De acuerdo al sentido de desplazamiento, las reacciones químicas, éstas pueden ser reversibles o irreversibles.

En la naturaleza, la mayoría de las reacciones químicas son reversibles y una de sus características es que después de un cierto tiempo la velocidad de la reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa; a este estado dinámico se le conoce con el nombre de equilibrio químico.

Durante el equilibrio químico, las cantidades de reactantes y productos permanecen constantes. Hasta aquí hemos visto que las reacciones pueden ser reversibles e irreversibles.

¿A qué se debe que algunas reacciones sean reversibles y otras irreversible?

Una reacción es irreversible, cuando la energía que se requiere para romper los enlaces de los reactantes es mucho menor que la que se requiere para romper los enlaces de los productos. A esta energía se le llama energía de activación; por lo tanto, en una reacción reversible, la energía de activación de los productos es igual o menor que la de los reactantes.

2 En una reacción reversible, se llevan a cabo dos reacciones que son contrarias, cada una ocurre a cierta velocidad, a esta velocidad se le llama velocidad de reacción y puede ser calculada con base en lo que establece la llamada “ley de acción de masas”.

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