Equilibrio Químico: Factores, Velocidad y Principio de Le Châtelier

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Reacciones Químicas y Equilibrio

Ozono:

O2 + UV → O• + O•
O• + O2 → O3
O3 + UV → O• + O2
O• + O2 → O3 + UV

Hemoglobina:

Hb + O2 ⇌ HbO2

Principio de Le Châtelier

El Principio de Le Châtelier establece que si sobre un sistema en equilibrio se modifica cualquiera de los factores que influyen en una reacción química, dicho sistema evolucionará en la dirección que contrarreste el cambio.

Los factores que afectan el equilibrio son: concentración, presión y temperatura.

Efecto de la Concentración

Si aumenta la concentración de alguna de las sustancias, se favorece la reacción que tiende a consumir el reactivo añadido. Si disminuye, se desplazará en el sentido de compensar dicha falta.

Efecto de la Presión

La presión solo afecta a sistemas gaseosos. Si aumenta la presión, se favorece la reacción que implica una disminución de volumen; si disminuye, se favorece aquella en que los productos ocupan un volumen mayor.

Efecto de la Temperatura

Si aumenta la temperatura del sistema, este se opone al cambio, favoreciendo el proceso que absorbe calor. Si disminuye, se favorece el proceso que genera calor. La temperatura modifica la constante de equilibrio (Ke).

Velocidad de Reacción

La velocidad de reacción (v) se define como:

v = K[A]a[B]b

Para la reacción:

aA + bB → cC

Estado de Equilibrio

El estado de equilibrio ocurre en reacciones químicas reversibles.

La velocidad de formación de productos (reacción directa) es igual a la velocidad de formación de reactantes (reacción inversa).

Las concentraciones de reactantes y productos permanecen constantes en el tiempo.

Expresión de Equilibrio

La expresión de equilibrio permite predecir el desplazamiento de un equilibrio, a partir del valor numérico de Ke.

Expresa que en estado de equilibrio, las concentraciones de reactantes y productos se estabilizan en una relación numérica constante.

  • Si Ke >> 1, el equilibrio está desplazado casi totalmente hacia los productos.
  • Si Ke > 1, el equilibrio está desplazado parcialmente hacia los productos.
  • Si Ke < 1, el equilibrio está desplazado parcialmente hacia los reactantes.
  • Si Ke << 1, el equilibrio está desplazado casi totalmente hacia los reactantes.

Factores que Afectan el Equilibrio

La concentración es la relación cuantitativa entre la cantidad de soluto y una determinada cantidad de solvente.

La presión es la fuerza que ejerce un cuerpo sobre una determinada superficie. La temperatura es la medida del grado de agitación térmica o de energía cinética de las partículas de un cuerpo.

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