Química

Equilibrio dinámico

Publicado por Mónica González

El equilibrio dinámico es un equilibrio químico, donde dos reacciones reversibles ocurren a la misma velocidad, en ambos sentidos, manteniéndose la concentración de reactivos y productos, constante en el tiempo. Dicho de otra manera, en el equilibrio dinámico, dos reacciones opuestas ocurren a la misma velocidad.

Un ejemplo práctico y sencillo sería colocar un balde de agua en un espacio pequeño y cerrado. El agua del balde comienza a evaporar, hasta saturar el aire del lugar. Una vez saturado el ambiente, se sigue evaporando algo de agua, porque la humedad ambiental choca contra la superficie del balde y se condensa.

Estos procesos ocurren al mismo tiempo y a la misma velocidad, de manera que la cantidad de agua evaporada y condensada son constantes. Se puede decir entonces que existe un equilibrio dinámico entre los procesos de condensación y evaporación de agua.

Las reacciones que intervienen en el equilibrio dinámico se denominan reacción directa e inversa. Si la reacción directa ocurre en un recipiente cerrado, cuando la concentración de los productos alcanza un cierto punto, comienza a producirse la reacción inversa, hasta alcanzar el equilibrio dinámico químico.

Los reactivos continúan su reacción directa, alimentados por la reacción inversa, que ocurre a la misma velocidad. El estado de equilibrio se indica colocando una doble flecha en la reacción.

Se dice que un equilibrio es homogéneo cuando sus componentes se encuentran todos en la misma fase o estado.

Pongamos el siguiente ejemplo de equilibrio dinámico:

H2 (g) + I2 (g) <———-> 2 HI (g).

La velocidad de la reacción directa está dada por: vd=Kd= [H2][I2]

La velocidad de la reacción inversa sería vi=Ki= [HI]2

Como en el equilibrio las velocidades de reacciones directa e inversa son iguales, el cociente entre ambas velocidades es una constante K, llamada constante de equilibrio.

K =  [HI]2 /[H2][I2]

El valor de K varía con la temperatura a la que ocurra la reacción.

No tenemos que olvidar que para calcular K, la ecuación de la reacción debe estar ajustada, es decir, con sus correspondientes coeficientes estequiométricos colocados, cumpliendo con la ley de conservación de las masas.

Las concentraciones de los reactivos y los productos en la fórmula para calcular K en equilibrio, deben estar elevadas a sus correspondientes coeficientes estequiométricos.

Por lo tanto, si un equilibrio dinámico tiene la forma

el valor de K estará dado por:

Efecto de algunos factores sobre el equilibrio:

Temperatura: Si aumentamos la temperatura, el equilibrio se desplazará favoreciendo la reacción endotérmica, hasta lograr un nuevo equilibrio.

Concentración  de reactivos o productos: si agregamos mayor cantidad de reactivos a un equilibrio dinámico, la velocidad de la reacción directa aumentará. Luego de pasado un cierto tiempo, se formará también más producto, y las velocidades de las reacciones directa e inversa volverán a ser iguales, recuperándose el equilibrio.

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