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Definición de reacción reversible y ejemplos

Definición de reacción reversible y ejemplos

Una reacción reversible es una reacción química en la que los reactivos forman productos que, a su vez, reaccionan juntos para devolver los reactivos. Las reacciones reversibles alcanzarán un punto de equilibrio donde las concentraciones de los reactivos y productos ya no cambiarán.

Una reacción reversible se denota con una flecha doble que señala ambas direcciones en una ecuación química. Por ejemplo, una ecuación de dos reactivos y dos productos se escribiría como

A + B ⇆ C + D

Notación

Los arpones bidireccionales o las flechas dobles (⇆) deben usarse para indicar reacciones reversibles, con la flecha de doble cara (↔) reservada para las estructuras de resonancia, pero en línea es muy probable que encuentres flechas en las ecuaciones, simplemente porque es más fácil de codificar. Cuando escribe en papel, la forma correcta es utilizar la arponía o la notación de doble flecha.

Ejemplo de una reacción reversible

Los ácidos y bases débiles pueden sufrir reacciones reversibles. Por ejemplo, el ácido carbónico y el agua reaccionan de esta manera:

H2CO3 (l) + H2O(l) ⇌ HCO3 (aq) + H3O+(aq)

Otro ejemplo de reacción reversible es:

norte2O4 ⇆ 2 NO2

Dos reacciones químicas ocurren simultáneamente:

norte2O4 → 2 NO2

2 NO2 → N2O4

Las reacciones reversibles no ocurren necesariamente a la misma velocidad en ambas direcciones, pero conducen a una condición de equilibrio. Si se produce un equilibrio dinámico, el producto de una reacción se está formando a la misma velocidad que se utiliza para la reacción inversa. Las constantes de equilibrio se calculan o proporcionan para ayudar a determinar cuánto reactivo y producto se forma.

El equilibrio de una reacción reversible depende de las concentraciones iniciales de los reactivos y productos y la constante de equilibrio, K.

Cómo funciona una reacción reversible

La mayoría de las reacciones encontradas en la química son reacciones irreversibles (o reversibles, pero con muy poco producto convirtiendo de nuevo en reactivo). Por ejemplo, si quema un trozo de madera mediante la reacción de combustión, nunca verá que la ceniza produce espontáneamente madera nueva, ¿verdad? Sin embargo, algunas reacciones se revierten. ¿Como funciona esto?

La respuesta tiene que ver con la producción de energía de cada reacción y la requerida para que ocurra. En una reacción reversible, las moléculas que reaccionan en un sistema cerrado chocan entre sí y usan la energía para romper enlaces químicos y formar nuevos productos. Hay suficiente energía en el sistema para que ocurra el mismo proceso con los productos. Los enlaces se rompen y se forman otros nuevos, que resultan en los reactivos iniciales.

Hecho de la diversión

Hubo un tiempo en que los científicos creían que todas las reacciones químicas eran reacciones irreversibles. En 1803, Berthollet propuso la idea de una reacción reversible después de observar la formación de cristales de carbonato de sodio en el borde de un lago salado en Egipto. Berthollet creía que el exceso de sal en el lago impulsó la formación de carbonato de sodio, que luego podría reaccionar nuevamente para formar cloruro de sodio y carbonato de calcio:

2NaCl + CaCO3 ⇆ Na2CO3 + CaCl2

Waage y Guldberg cuantificaron la observación de Berthollet con la ley de acción de masas que propusieron en 1864.