Variables que logran el equilibrio químico

La concentración del soluto
1. Al aumentar la concentración de algún reactivo también aumentará el en Q y para volver a Kc se tendrá que disminuir la concentración de los reactivos, implicando que aumente la concentración de productos moviendo el equilibrio a la derecha por lo que habrá más producto que al inicio
2. Al disminuir la concentración de algún reactivo disminuirá Q, y para volver a Kc se tendrá que aumentar la concentración de los reactivos, lo que implica disminución en concentraciones de productos, desplazando el equilibrio a la izquierda obteniendo menos productos que en las condiciones iniciales.
3. Por lo general las reacciones químicas tienen mayor avance al incrementar la concentración ya sea de uno o de todos los reactivos involucrados para formar productos
4. Ejemplo; Reacciona hidrógeno atmosférico con yodo en estado gaseoso, dando ácido yodhídrico: H2 + I2 ↔2HI. Si se agrega más H, el equilibrio se moverá en dirección de la formación de los productos y habrá un aumento de la concentración de HI, siendo proporcional a una disminución de la concentración de I2 (Cucaita, M. J. A., 2016)
Temperatura
1. Para entender mejor la variación de Temperatura ante un sistema en equilibrio, se debe saber si la reacción está liberando calor que es la reacción exotérmica o si está absorbiendo calor que sería reacción endotérmica.
  1. Reacción exotérmica: Si libera energía el equilibrio químico se desplazará en favor de los reactivos de modo que aumenta la velocidad de su formación.
  2. Reacción endotérmica: Si absorbe energía el equilibrio químico será desplazado hacia los productos incrementando su velocidad de formación.
2. Ejemplo: Al reaccionar hidrógeno atmosférico con oxígeno atmosférico se produce agua con 68,3 Kcal. H2 + O2 ↔ H2O, pero si tenemos que: H2(g) + ½ O2(g) → H2O (liq) ∆H = - 68.3 Kcal Al ser ∆H = - 68.3 Kcal negativa nos muestra que hay desprendimiento de calor y que se trata de una rección exotérmica. En tanto que: H2O (liq) → H2(g) + ½ O2(g) ∆H = + 68.3 Kcal Siendo ∆H = + 68.3 Kcal al tener valor positivo nos dice que se absorbe energía, indicando que se trata de reacción endotérmica. (Cucaita, M. J. A., 2016)
Presión
1. La presión es directamente proporcional al numero de moles, siempre que la temperatura y el volumen permanezcan constantes.
2. La variación de la presión influye en sistemas en equilibrio donde hay desigualdad de numero de moles en estado gaseoso de los reactivos y productos
3. Cuando aumenta la presión y que se pueda reestablecer las condiciones iniciales el sistema hace que se reduzca, haciendo que el equilibrio se desplazase donde hay un menor número de moles
4. Pero cuando la presión disminuye, el sistema tiende a aumentarla para reestablecer las condiciones de inicio desplazándose en la dirección donde hay mayor número de moles.
5. Ejemplo: PBr3(g) + Br2(g) ↔ PBr5(g) Reactivos = 2 moles Producto = 1 mol Al haber un incremento en la presión del sistema, el equilibrio se desplaza hacia la formación del producto, debido a la disminución de volumen. (Cucaita, M. J. A., 2016)
Sistemas tamponados en biotecnología
1. Los sistemas biológicos presentan cambios en el pH, siendo estos muy drásticos que se requiere mantener constante por lo que se requiere sistemas de tampón o buffer o amortiguadores, por medio de mecanismos homeostáticos.
2. Un buffer, tampón o amortiguador, hacen posible que las soluciones sean resistentes a los cambios de pH al agregar un ácido o una base.
3. La solución amortiguadora está formada por un par conjugado ácido-base; ácido débil y su base conjugada. Como el ácido acético y el ion acetato o puede ser una base débil y un ácido conjugado (amoniaco y el ion de amonio)
4. Su efecto es gracias al fenómeno efecto del ion común el cual se encarga de limitar la ionización de una base o un ácido por la presencia de una concentración de la base o ácido conjugado, que regulan el cambio del pH.
5. Tipos de tampón más frecuentemente utilizados.
  1. Tampones orgánicos
    1. Las proteínas y aminoácidos como tampón: estos son electrolitos anfóteros, que pueden ceder protones como captarlos y a un determinado pH. En medio básico se carga negativamente y en fuertemente ácido es positivamente.
      1. Tampón hemoglobina: este es considerado muy eficiente por el cambio de pK (que es el efecto tampón) que presenta al pasar de forma oxidada a la reducida y a la abundancia de esta proteína en la sangre. Permite el transporte de cierta cantidad de CO2 liberada en los tejidos.
  2. Tampones inorgánicos
    1. Tampón carbónico/bicarbonato: formado por constituido por H2CO3 y HCO3- lo que permite una alta capacidad de tampón frente a los ácidos, es un sistema abierto que con el exceso de CO2 puede eliminarse por ventilación pulmonar rápidamente, y también el HCO3- puede eliminarse por los riñones por medio de intercambio de solutos.
    2. Tampón fosfato: eficaz para amortiguar ácidos a nivel intracelular las concentraciones de fosfato son altas haciéndolo un tampón muy eficiente dentro de las células corporales y huesos esta constituido: HPO4 2- y H2PO4 -

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