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En la vida cotidiana, el equilibrio describe la sensación de equilibrio del cuerpo. En química, el equilibrio químico se refiere a un estado en el que las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes a lo largo del tiempo, aunque las reacciones directa e inversa continúan ocurriendo a velocidades iguales.

Ley del equilibrio químico

La ley del equilibrio químico, a menudo expresada mediante la constante de equilibrio (K), establece que para una reacción a temperatura y presión constantes, la relación entre las concentraciones del producto y las concentraciones del reactivo (cada una elevada a la potencia de sus coeficientes estequiométricos) permanece sin cambios.

Concepto de equilibrio químico

Considere una reacción reversible:

A+B<=>C+D

A medida que avanza la reacción, las concentraciones de C y D aumentan mientras que A y B disminuyen. Con el tiempo, las velocidades de reacción directa e inversa se igualan y las concentraciones se estabilizan. Este equilibrio dinámico es el sello distintivo del equilibrio químico.

Tipos de equilibrio químico

Los equilibrios se pueden clasificar en:

• Homogéneo – los reactivos y los productos residen en la misma fase.
• Heterogéneo – los reactivos y los productos ocupan diferentes fases.

Condiciones para el equilibrio

Para que un sistema alcance el equilibrio, debe cumplirse lo siguiente:

• Todas las propiedades mensurables (concentración, presión, color, etc.) permanecen constantes a una temperatura fija.
• El sistema puede alcanzar el equilibrio ya sea en dirección directa o inversa.
• Un catalizador puede acelerar el acercamiento al equilibrio pero no altera su posición.
• El equilibrio es inherentemente dinámico.

Factores que cambian el equilibrio

El principio de Le Chatelier predice cómo responde un sistema a las perturbaciones:

• Cambios de concentración – La adición de reactivo impulsa la reacción; agregar producto lo hace retroceder.
• Temperatura – El aumento de la temperatura favorece la dirección endotérmica; La disminución de la temperatura favorece la dirección exotérmica.
• Presión – El aumento de la presión (la disminución del volumen) desplaza el equilibrio hacia el lado con menos moléculas de gas.
• Catalizadores – Acelerar ambas direcciones por igual, acortando el tiempo para alcanzar el equilibrio.
• Gases inertes – A volumen constante no tienen ningún efecto; a presión constante, pueden influir en la presión total.