Variables que logran el equilibrio químico

Variables que logran el equilibrio químico

1. La concentración del soluto

   • 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
   • 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.
   • 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
   • 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)

2. Temperatura

   • 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.
     • Reacción exotérmica: Si libera energía el equilibrio químico se desplazará en favor de los reactivos de modo que aumenta la velocidad de su formación.
     • Reacción endotérmica: Si absorbe energía el equilibrio químico será desplazado hacia los productos incrementando su velocidad de formación.
   • 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)

3. Presión

   • La presión es directamente proporcional al numero de moles, siempre que la temperatura y el volumen permanezcan constantes.
   • 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
   • 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
   • 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.
   • 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)

4. Sistemas tamponados en biotecnología

   • 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.
   • Un buffer, tampón o amortiguador, hacen posible que las soluciones sean resistentes a los cambios de pH al agregar un ácido o una base.
   • 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)
   • 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.
   • Tipos de tampón más frecuentemente utilizados.
     • Tampones orgánicos
       • 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.
         • 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.
     • Tampones inorgánicos
       • 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.
       • 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 -

Images and files in the map