El рrincipio de Le Chatelier

¿Qué es equilibrio Químico?

En un proceso químico, el equilibrio químico es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sería el estado que se produce cuando una reacción reversible evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos. Este proceso se denomina equilibrio dinámico.

Principio de CHATELIER:

El Principio de Le Chatelier se puede enunciar de la siguiente manera: Si en un sistema en equilibrio se modifica algún factor (presión, temperatura, concentración,..) el sistema evoluciona en el sentido que tienda a oponerse a dicha modificación.

Cuando algún factor que afecte al equilibrio varía, éste se altera al menos momentáneamente. Entonces el sistema comienza a reaccionar hasta que se restablece el equilibrio, pero las condiciones de este nuevo estado de equilibrio son distintas a las condiciones del equilibrio inicial. Se dice que el equilibrio se desplaza hacia la derecha (si aumenta la concentración de los productos y disminuye la de los reactivos con respecto al equilibrio inicial), o hacia la izquierda (si aumenta la concentración de los reactivos y disminuye la de los productos).

Equilibrio iónico:

Los equilibrios químicos en los cuales algunas de las especies reaccionantes son iones, se llaman equilibrios iónicos y tienen gran importancia en la Química Analítica. En esta sección veremos los aspectos más generales, pues el tratamiento de los distintos tipos de equilibrios iónicos (de solubilidad, ácido base, de formación de complejos y de oxidación-reducción), los veremos en secciones específicas para los mismos.

Cuando una sustancia en estado líquido o en solución conduce la corriente eléctrica se denomina electrolito. Las sustancias que al solubilizarse forman iones que posibilitan la conducción de la corriente eléctrica son electrolitos. Las sustancias iónicas son electrolitos, porque en agua se disocian en sus respectivos iones, pero también existen sustancias covalentes que al disolverse en agua forman iones (se ionizan).

No todas las sustancias iónicas son solubles en agua, si la interacción electrostática entre los iones de la red cristalina es mayor que la interacción entre los iones y los dipolos del agua la sustancia será poco soluble o insoluble. Es el caso de sales como AgCl, PbS y de muchos óxidos de metales de transición como el MnO2 .

Es fuerte: Esto significa que todo lo disuelto estará completamente ionizado.

Es débil: Lo disuelto presentará un equilibrio entre la molécula sin ionizar y los iones.

Es soluble: Todo se encuentra disuelto.

Es insoluble: Habrá un equilibrio entre lo disuelto y un sólido precipitado.

Entonces para los electrolitos tenemos 4 casos:

a) Es fuerte y soluble: En solución sólo observaremos las especies iónicas. Ejemplo el NaCl.

b) Es débil y soluble: En solución observaremos la especie molecular en equilibrio con sus iones. Ejemplo el ácido acético:

c) Es fuerte e insoluble: Habrá un sólido en equilibrio con los iones en solución. Ejemplo el AgCl.

d) Es débil e insoluble: Habrá un sólido en equilibrio con la especie molecular en solución que a su vez estará en equilibrio con sus iones.

Constante de Basicidad (kb):

Según los conceptos de ácido y de base de Brönsted y Lowry la fuerza de un ácido se mide por su tendencia a ceder protones y la de una base por su tendencia a aceptarlos, pero también se puede definir por referencia al equilibrio de disociación en disolución acuosa.

Así, para un ácido genérico AH en disolución se produce la reacción reversible:

HA + H2O < > A-(aq) + H3O+(aq)

Y la constante Ka de disociación del ácido vendrá dada por:

Que se denomina, también, constante de acidez.

Si el ácido es fuerte, su tendencia a ceder protones desplazará considerablemente el equilibrio hacia la derecha y la disociación será prácticamente total, lo que se reflejará en un valor elevado de Ka.

Análogamente se tendrá para una base genérica B:

B + H2O < > BH+(aq) + OH-(aq)

Y la constante de disociación de la base o constante de basicidad será, en este caso:

Cuanto mayor sea Kb más desplazado estará el equilibrio hacia la derecha y, por tanto, mayor será la fuerza de la base o su capacidad para captar protones y convertirse en BH+.

PH y POH:

El concepto de pH (Potencial de Hidrógeno) fue definido por primera vez por Soren Poer Lauritz Sorensen (1868-1939) Bioquímico danés, originalmente Sorensen. En el año de 1909.

La escala de pH fue ideada para expresar en forma adecuada diferentes concentraciones del ión (H+) (ión Hidrógeno), en varias soluciones sin necesidad de utilizar números en forma exponencial, debido a que con frecuencia son números muy pequeños y por lo tanto es difícil trabajar con ellos, fue así entonces que se decidió trabajar con números enteros positivos.

El pH de una disolución se define como el logaritmo negativo de la concentración del ión hidrógeno expresado en (mol/litro), la escala de pH se define por la ecuación:

pH = - log [H+]

El logaritmo negativo proporciona un número positivo para el pH, además el termino [H+] corresponde a la parte numérica de la expresión para la concentración del ión hidrógeno. Debido a que el pH solo es una manera de expresar la concentración del ión hidrógeno, las disoluciones ácidas y básicas (25°C), pueden identificarse por sus valores de pH como sigue:

•Disoluciones acidas: [H+] > 1,0 x 10-7M, pH < 7.00

•Disoluciones básicas:

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