Equilibrio químico: Introducción

Cuando se lleva a cabo una reacción química podemos encontrarnos con las siguientes situaciones: Las concentraciones iniciales de los reactivos van disminuyendo con el tiempo hasta que (si las cantidades son las estequiométricas) se agotan por completo y obtenemos, exclusivamente, los productos de la reacción.

Esto sucede cuando los productos son mucho más estables que los reactivos en las condiciones en las que se lleva a cabo la reacción, o cuando uno de los productos es retirado del medio de reacción (formación de un precipitado altamente insoluble, desprendimiento en forma de gas... etc).

Si hacemos reaccionar una disolución de yoduro de potasio con otra de nitrato de plomo(II) (ambas son, a bajas concentraciones, prácticamente incoloras) se forma un precipitado altamente insoluble de diyoduro de plomo (amarillo intenso), quedando en disolución el nitrato de potasio formado. Como prácticamente la totalidad de los iones I ^- y Pb²⁺ desaparecen de la disolución (ya que forman el PbI₂ insoluble) la reacción progresa hasta que los reactivos se transforman íntegramente en los productos.

   Las concentraciones iniciales de los reactivos disminuyen con el tiempo(reacción directa), pero los productos formados reaccionan entre si para volver a dar los reactivos (reacción inversa).

Como las velocidades de reacción dependen de las concentraciones de las sustancias que reaccionan, la velocidad de la reacción directa es muy alta al principio y va disminuyendo a medida que desaparecen los reactivos. Análogamente la velocidad de la reacción inversa es lenta al principio (la concentración de los productos es pequeña), pero aumenta con el tiempo a medida que se van formando los productos.

Llegará un momento en que las velocidades de la reacción directa e inversa se igualan. A partir de ese momento observaremos que las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes.

Cuando llegamos a esta situación podemos tener la impresión de que la reacción se ha detenido, lo cual no es cierto. Lo que sucede es que las sustancias se forman a la misma velocidad que se descomponen. Por decirlo gráficamente, tenemos siempre la misma cantidad de moléculas de una determinada sustancia, pero no son las mismas moléculas, ya que se forman y se descomponen continuamente.

El principio de reversibilidad microscópica establece que en cualquier sistema en equilibrio cualquier proceso molecular y el inverso se producen, en promedio, a la misma velocidad.

Cuando la reacción llega a este estado se dice que se ha alcanzado el equilibrio, o que el sistema está en equilibrio (equilibrio dinámico, ya que la reacción no se para