1. El equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios visibles en el sistema. Sin embargo, a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las moléculas de reactantes siguen produciendo moléculas de productos, y estas a su vez siguen formando moléculas de reactantes. El equilibrio químico es el estado alcanzado en una reacción reversible en que la velocidad de la reacción a la derecha, VD es igual a la velocidad de la reacción a la izquierda, VI .
1.1. CARACTERÍSTICAS DEL EQUILIBRIO QUÍMICO
1.1.1. A nivel macroscópico
1.1.1.1. el equilibrio es estático, debido a que las propiedades (presión, temperatura, calor de reacción, etc.) permanecen inalterables
1.1.2. A nivel molecular,
1.1.2.1. el equilibrio es dinámico, debido a que la velocidad directa (VD) e inversa (VI) son iguales.
1.1.3. El equilibrio es espontaneo
1.1.3.1. , es decir se da en un tiempo finito sin la influencia de factores externos.
1.1.4. El equilibrio conserva sus propiedades y la naturaleza de las sustancias en cualquier sentido
1.2. TIPOS DE EQUILIBRIO
1.2.1. EQUILIBRIO HOMOGÉNEO
1.2.1.1. Son aquellos sistemas donde los reactantes y productos se encuentran en una misma fase o en un mismo estado físico
1.2.2. EQUILIBRIO HETEROGÉNEO
1.2.2.1. Son sistemas donde las sustancias se encuentran en más de una fase o más de un estado físico. En equilibrios heterogéneos, la concentración de sólidos y líquidos es: [sólido] = 1 , [líquido] = 1
1.3. Factores que afectan a la posición del equilibrio
1.3.1. Principio de Le Chatelier
1.3.1.1. Si un sistema químico en equilibrio es perturbado por un cambio en la concentración, presión o temperatura, el sistema se desplazara, si es posible, para contrarrestar parcialmente el cambio y alcanzar de nuevo el equilibrio.
1.3.2. Tipos de cambios a considerar
1.3.2.1. Cambios en la concentración
1.3.2.1.1. Un aumento de la concentración de uno de los reactivos, hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos, y a la inversa en el caso de que se disminuya dicha concentración. Y un aumento en la concentración de los productos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de reactivos, y viceversa en el caso de que se disminuya
1.3.2.2. Cambios de presión o volumen
1.3.2.2.1. La variación de la presión en un equilibrio, sólo influye cuando intervienen sustancias en estado gaseoso y se verifica una variación en el número de moles entre reactivos y productos. Si aumenta la presión se desplazará hacia donde existan menor número de moles gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen. En cambio, si se disminuye la presión, se favorecerá la reacción en la que los productos ocupen un volumen mayor que los reactivos
1.3.2.3. Cambios en la temperatura
1.3.2.3.1. e observa que, al aumentar temperatura el sistema se desplaza hacia donde se consuma calor, es decir, hacia la izquierda en las reacciones exotérmicas y hacia la derecha en las endotérmicas. Si disminuye la temperatura el sistema se desplaza hacia donde se desprenda calor (derecha en las exotérmicas e izquierda en las endotérmicas)
1.4. APLICACIONES
1.4.1. .En la fase de gas. Motores cohete
1.4.2. 2.En síntesis industrial, tal como el amoníaco en el proceso Haber-Bosch que se lleva a cabo a través de una sucesión de etapas de equilibrio, incluyendo procesos de absorción
1.4.3. 3.Química de la atmósfera
1.4.4. 4.El agua de mar y otras aguas naturales: Oceanografía química
1.4.5. 5.Distribución entre dos fases
1.4.6. Coeficiente de distribución LogD: Importante para la industria farmacéutica, donde la lipofilia es una propiedad importante de una droga
1.4.7. extracción líquido-líquido, Intercambio iónico, Cromatografía
1.4.8. Captación y liberación de oxígeno por la hemoglobina en la sangre
1.4.9. producto Solubilidad
1.4.10. Equilibrio ácido/base: constante de disociación ácida, hidrólisis, soluciones tampón, Indicadores, Homeostasis ácido-base
1.5. Constante de Equilibrio
1.5.1. Por consideraciones cinéticas o por un camino termodinámico, se puede deducir un parámetro, característico de la reacción y de su temperatura de operación, que se denomina constante de equilibrio. Un método bastante fácil de hallar esa constante consiste en considerar las ecuaciones cinéticas, para la velocidad de la reacción de izquierda a derecha y para la velocidad de reacción de derecha a izquierda. En el momento de equilibrio ambas velocidades se igualan
1.5.1.1. Esa constante, K, relaciona entre si las concentraciones (en el equilibrio final) de cada componente del sistema y nos proporciona un valor numérico que identifica el caso. Dicha concentración se puede sustituir por la presión parcial, o por el número de moles, o por la fracción molar, y en cada caso la constante presentará distinto valor numérico y distintas unidades