Reactividad 2. Cantidad, velocidad y alcance. 2.3. El alcance del cambio químico.

 ¿Cómo se puede influir en el alcance de una reacción reversible? 5 h

DEMOSTRACIÓN: Ley de Le Chatelier

Sea un proceso elemental genérico A + B = C + D, y supongamos que inicialmente sólo tenemos reactivos. Conforme vaya produciéndose la reacción, la concentración de reactivos bajará e irá aumentando la de los productos, de modo que comenzará a ser posible que ocurra la reacción inversa C + D = A + B. Conforme pase el tiempo, la velocidad de la reacción directa disminuirá al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, y la de la inversa aumentará, al hacerlo la concentración de productos. En un determinado momento, ambas reacciones tendrán la misma velocidad, y los productos se formarán a la misma velocidad que se recombinan en los reactivos originales, resultando que las concentraciones permanecen constante. Es ese momento diremos que la reacción está en equilibrio químico (DG=0), y como queda demostrado por el modo en que se ha descrito, es una situación dinámica, pues las reacciones no se han detenido, sino que han "congelado" una determinada situación.

Cuando se alcanza el equilibrio:

• los cambios físicos y/o químicos continúan a nivel microscópico
• las reacciones directa e inversa proceden a la misma velocidad
• las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes
• las propiedades macroscópicas del sistema como densidad o color no cambian

El valor de Kc indica si el equilibrio está más o menos desplazado a reactivos o productos:

• si Kc>>1, está muy desplazado hacia los productos
• si Kc>1, hay más producto que reactivo
• si Kc=1, las cantidades son similares
• si Kc<1, hay más reactivo que producto
• si Kc<<1, está muy desplazado hacia los reactivos

La reacción inversa tiene una Kc que es la recíproca de la directa:

La ley de Le Chatelier dice que el equilibro químico se opone a cualquier cambio que se haga sobre la posición de equilibrio. Eso se consigue desplazando el equilibrio hacia uno de los lados.

Un equilibrio se puede alterar de diferentes formas: 

• Cambiando la temperatura. Este es el único caso en que la constante de equilibrio cambia. Si el equilibrio es exotérmico y aumentamos la temperatura, tratará de compensarlo, absorbiendo energía desplazándose en sentido endotérmico, o sea en este caso, hacia los reactivos. Por o tanto, la constante disminuye. Si el equilibrio es endotérmico ocurriría al revés. 
• Cambiando las cantidades de alguna de las sustancias involucradas. Eso se puede lograr añadiendo más disolución o su presión parcial. Si por ejemplo se aumenta, el equilibrio se desplazará hacia el lado contrario al que está, y al revés si se disminuye.
• Actuando sobre la presión total. Eso se puede conseguir, por ejemplo, cambiando el volumen, y es un cambio que afecta solo a los gases. Si se aumenta la presión,  el equilibrio se desplaza hacia el lado en que haya menos moles de gas. En los equilibrios donde no varían los moles de gas, no se altera la posición de equilibrio.