Tema 1. El estado de equilibrio

Después de haber visto los aspectos energéticos y cinéticos de las reacciones químicas, sabes que el carácter exotérmico y el aumento de la entropía favorecen la espontaneidad de los procesos, y que puedes conseguir que una reacción se produzca de forma más rápida o más lenta, según sea lo que te interese.

También sabes que si una reacción es espontánea no quiere decir que se produzca totalmente, y que si no es espontánea no se produzca en absoluto: cuanto menor sea ΔG de la reacción, mayor será su grado de reacción, de manera que si es un valor muy positivo, el proceso prácticamente no se producirá y el grado de reacción será nulo (0%). Y, al revés, si es un valor muy negativo, la reacción se producirá totalmente, con un grado de reacción del 100%.

  Imagen 1 Chemicalinterest, Dominio público

Por esta razón, las reacciones pueden ser irreversibles o reversibles.

En las irreversibles, los reactivos, R, se transforman totalmente en productos, P, y si se mezclan productos no se transforman en reactivos. Es decir, el grado de reacción de R en P es del 100%, y el de P en R del 0%. En la reacción se indica con una flecha en el sentido de la transformación. Fíjate en que en el sentido de R en P la variación de entalpía libre es muy negativa, por lo que en el sentido contrario, de P en R, será muy positiva, y la transformación no se producirá. Éste es el tipo de reacciones con el que has trabajado hasta ahora al realizar cálculos estequiométricos
Imagen 2 L´Aquatique,
Dominio público
 

En las reacciones reversibles, los reactivos se transforman en productos, pero no lo hacen totalmente, quedando una cantidad más o menos apreciable de reactivos sin transformarse, con lo que el grado de reacción es un valor entre el 0% y el 100%. Además, si partes de una mezcla de productos, también se transforman en parte en reactivos, y en todos los casos se llega a una situación en la que la composición de la mezcla de reactivos y productos ya no cambia, que se conoce como estado de equilibrio químico. Como la reacción se produce apreciablemente en los dos sentidos, se indica con una doble flecha.

Con este tipo de reacciones vas a trabajar hasta final de curso. En esta unidad trabajarás en primer lugar con equilibrios en los que intervienen únicamente gases o sustancias en disolución, para pasar después a sistemas heterogéneos, sobre todo con sustancias iónicas que se disuelven, mientras que en la unidad siguiente verás procesos en disolución entre sustancias ácidas y básicas.