EQUILIBRIO QUIMICIO

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EQUILIBRIO QUIMICIO – LEY DE ACCIÓN DE LAS MASAS 
Cuando dos o más sustancias se combinan para generar productos, la 
velocidad de la reacción está determinada por la ley de la acción de las 
masas que expresa “la velocidad de una reacción es proporcional al producto 
de las concentraciones de las sustancias reaccionantes a una dada T°” 
Ej.: A + B  C + D 
Matemáticamente la ley se expresa: V = K1 [A] x [B] 
Donde: 
V – es la velocidad de la reacción. 
K – es una constante. 
[A] o [B] – es la forma de representar la concentración. de A o B. 
 
Pero hay reacciones que no se completan, porque los “productos” de la 
reacción también pueden reaccionar entre sí para generar los “reactivos”. 
Dicho de otra manera, una reacción no solo ocurre unidireccionalmente. 
Ej.: A + B C + D 
De acuerdo con la ley de acción de masas: 
V1 = K1 [A] x [B] 
V2 = K2 [C] x [D] 
Se puede suponer que a medida que disminuye los reactantes A y B, la 
velocidad V1 disminuye, pero al mismo tiempo los reactivos C y D se van 
acumulando y la velocidad V2 aumente. Hasta que las dos velocidades en 
algún momento se igualan y la reacción no desplaza a ningún lado. Habrá 
alcanzado el equilibrio. 
V1 = V2 
K1 [A] x [B] = K2 [C] x [D] 
 
 ___ ________ K eq 
La razón entre las dos constantes es una nueva constante, llamada Keq que 
relaciona las concentraciones de los productos y los reactivos cuando el 
sistema está en equilibrio. 
- el valor de la Keq depende de varios factores como: T° y P. 
PRINCIPIO DEL EQUILIBRIO DINÁMICO (LE CHATELLIER) 
Un sistema en equilibrio dinámico puede ser alterado por cambios de 
temperatura, de presión o por un cambio en la concentración de los reactivos 
o productos, provocando diferencias en las velocidades de V1 y V2. 
- el sistema se autoajustará para anular el efecto del cambio y restaurar el 
valor de Keq. 
Esto fue anunciado por Le Chatelier en la siguiente expresión “cuando un 
sistema está en equilibrio, un cambio de las propiedades del sistema dará 
lugar a que el equilibrio se desplace en la dirección que tiende a contrarrestar 
el efecto del cambio”. 
EL AGUA COMO SOLVENTE 
El agua es una molécula formada por un átomo de hidrogeno y dos átomos 
de oxígeno. 
- es un anfolito o anfótera: tiene la capacidad de captar o ceder iones 
hidrógeno dependiendo de su concentración. 
- es una molécula polar: eso quiere decir, que tiene distribución de cargas 
positivas y negativas de forma alternada. Donde, el oxígeno tiene carga 
parcial negativa (atrae con más fuerza los electrones del átomo de hidrógeno. 
Mientras que el hidrógeno tiene carga parcial positiva (donan electrones 
quedando +) 
- debido a su polaridad, el agua puede formar interacciones electrostáticas 
(atracciones basadas en cargas) con otras moléculas polares e iones de 
manera que las cargas positivas atraen a las negativas, las negativas a las 
positivas, produciendo disolución del soluto en el solvente agua. 
 
 Las moléculas apolares, como las grasas y los aceites no interactúan con el 
agua, luego no logran disolverse. Con lo cual se tornan insolubles en agua 
por sus propiedades. 
En el caso de sustancias iónicas, en las que ya pre existen los iones, el agua 
actúa como un separador y estabilizador de dichos iones, efectuando la 
disociación de dichos solutos 
Na+Cl- agua Na+ + Cl – (se disuelve) 
Los electrólitos son sustancias que en solución acuosa se disocian dando 
lugar a iones. 
No electrólitos son sustancias que en solución acuosa se disuelven, pero no 
dan lugar a la aparición de iones en la solución. Ej.: la glucosa, urea, glicerol. 
Se disuelven por el carácter polar de su estructura, pero en su interacción 
con las moléculas de agua no forman iones. 
ELETROLITOS FUERTES Y DÉBILES 
Los electrolitos fuertes: son aquellos que se disocian totalmente al 
ponerlos en contacto con el agua, dando lugar a iones. 
Se emplea una flecha unidireccional para representar tal proceso: 
AB agua A + + B – 
Concentraciones iniciales [AB] = x [A] = 0 [B]=0 
Concentraciones finales [AB] = 0 [A] = X [B]= X 
De esta manera no se establece ningún equilibrio químico porque al finalizar 
la reacción, el reactivo AB ya no existe en el sistema. 
NaCl Na+ + Cl- si la solución es lo suficiente diluida para que no 
interaccionen por sus cargas eléctricas, no se encontrarán moléculas (pares 
iónicos) de NaCl sino iones de sodio y cloruro. 
Los electrolitos fuertes cuando las moléculas reactivas no desaparecen 
totalmente del sistema, cuando se pone en contacto con el agua. así que se 
puede plantear la expresión de una Keq. 
En estos casos se emplea flechas bidireccionales para representar tal proceso, 
y podemos ejemplificarlo de la siguiente manera: AB electrolito débil. 
AB A+ + B - 
EL EQUILIBRIO QUÍMICO DEL AGUA 
El agua es un anfolito, es decir que su molécula es capaz de captar o ceder 
protones o iones hidrogeno dependiendo de la concentración de estos 
mismos. 
Al disociarse puede liberar: iones hidrogeno H+ e hidroxilos OH-. 
 
Como el ion hidrogeno (protón) no puede quedar libre, algunas moléculas 
de agua lo aceptan. 
 
Utilizando H+ en vez de H3O, aplicando la ecuación de equilibrio de 
disociación del agua, queda: 
 
 
 
Considerando constante la [H2O], se asocia a la constante K, quedando: 
 
Kw se denomina producto iónico del agua. A 25°C Kw 10-14 (Eq/l)2. Dado 
que el agua genera iones de H+ y OH- en igual cantidad, la concentración de 
cada uno de ellos en el agua pura es de 10-7 Eq/l. 
Así que, en un litro de agua pura, donde existen 55,5 moles de agua 
solamente 10-7 (0.0000001) moles de ellos están ionizados, es decir, el agua 
es un electrolito muy débil. 
Además, podemos deducir que el agua, así como las soluciones en donde la 
[H+] = [OH-] = 10-7 Eq/l, son neutras. 
eso porque la cantidad de protones e hidroxilos es igual al disociarse. 
Las soluciones acuosas son ácidas cuando el soluto que la constituye cede 
iones hidrogeno o protones, de modo que la concentración de H+ en el medio 
supera los 10 -7 Eq/l aportados por el agua. 
Son básicas cuando el soluto capta protones del medio disminuyendo la 
concentración de estos por debajo de 10-7 Eq/L. 
Dado que Kw es una constante, el producto [H+]x[OH] =10-14 Eq/l, de 
modo que, en las soluciones ácidas en las cuales [H+] >10-7 Eq/l, deberá se 
[OH-] <10-7 Eq/l. 
Si en una solución acuosa se conoce la concentración de iones H o la de iones 
de OH, la concentración de la otra especie puede obtenerse a partir del 
concepto de Kw. 
[H] = 10 -14 / [OH] ó [OH] = 10-14/ [H] 
Ej. Calcular la [OH] en una solución de ácido acético donde la [H] es de 
5x10-4 Eq/l. 
1° 
 2° 
 
 
 
LA FUNCIÓN p (p= -log) 
Es la función matemática que permite transformar números grandes en 
números más comunes. 
Ej. 10-14 = 0.00000000000001. 
 10-7 = 0.0000001. 
Al aplicar la función p la concentración molar o normal de protones de una 
solución, resulta: pH= - log [H+] 
De igual forma, al aplicarla a la concentración molar de oxhidrilos, resulta: 
pH= -log [OH-]. 
De la misma forma, al aplicarla a una constante de equilibrio de una reacción 
Keq, resulta: Pkeq= - log Keq 
TEORIA ÁCIDO BASE 
Ácidos: son aquellas sustancias que al disociarse en solución acuosa liberan 
protones (H+). 
 
La concentración de H+ es la que define la acidez del medio. Cuanto mayor 
sea la concentración de H+ mayor será la acidez del medio. 
Pero, ¿Qué es un protón? Es una particular subatómica, un núcleo atómico 
desnudo, por ello los protones no pueden existir libres, en realidad no se 
liberar, sino que son cedidos a una sustancia que los acepta y que puede ser: 
- el propio solvente. 
- una sustancia aceptadora de H+ (una base). 
En solución los protones (H+) existen de la siguiente forma: 
Bases: son sustancias capaces de ceder hidroxilos OH- o de captar los iones 
hidrógenos.Estas dos opciones indica que ni toda base libera hidroxilos. 
Así por ejemplo el amoníaco, que no liberan hidroxilos, también es base 
porque capta un protón del disolvente para dar el catión amonio: 
 
Como los ácidos ceden protones (H+) y las bases los captan, a cada ácido le 
corresponde, lógicamente, una base conjugada. 
Base conjugada: es la molécula que difiere del ácido en un protón. 
 
Cuando un ácido cede un protón, el ion o molécula formada puede captarlo 
de nuevo en una reacción inversa de a anterior, comportándose como base. 
 
 
ÁCIDOS Y BASES FUERTES - DÉBILES 
Dentro de las sustancias ácidas, existen ácidos fuertes (pueden liberar 
muchos protones) y ácidos débiles (ceden pocos protones). 
Ácido fuerte: como lo son el ácido clorhídrico HCL, ácido nítrico HNO3, el 
ácido sulfúrico H2SO4, tiende a ceder todos sus protones al agua y la reacción 
de disociación se halla desplazada hacia la derecha hasta casi completarse; 
 
 
 
La concentración de H+ (que define la acidez del medio) es igual a la 
concentración de ácido disuelto. 
Por otro lado, si un ácido es débil, su disociación es incompleta, la tendencia 
de sus moléculas a disociarse es menor que la tendencia que tienen los iones 
a reunirse para formar moléculas neutras. Representado con la doble flecha. 
 
 
Las soluciones de estos ácidos son menos ácidas, es decir, la concentración 
de H+ es mucho menor a la concentración del ácido disuelto, porque la 
mayoría de las moléculas no se han disociado. 
Existe un coeficiente que mide la fuerza de los ácidos y las bases, es la 
constante de disociación K. 
Para una reacción expresada en forma genérica: 
A + B C +D 
 
 
Si un ácido es fuerte, las concentraciones de los reactivos sin disociarse son 
casi cero, por lo que K es un número enorme. Por el contrario, si el electrolito 
es débil, en la ecuación el numerador será más pequeño que el denominador 
y por lo tanto K será menor que la unidad. 
El principio del equilibrio móvil es de gran importancia en fisiología y es la 
base del homeostasis. Un organismo reacciona de acuerdo un estímulo tiende 
a cambiar la composición de su medio interno. 
Los ácidos y bases, como los electrolitos pueden ser clasificados en fuertes o 
débiles a través del valor de la constante de disociación. Cuando se aplica 
a la disociación de un ácido se denomina Ka. 
Así que, si AH representa un ácido cualquier disuelto en agua, el equilibrio 
de su disociación será: 
 
 
 
 , así que la 
solución es ácida. 
 
 
¿Qué ocurre cuando se disuelven en el mismo medio un ácido y una base? 
NEUTRALIZACIÓN 
Reacción entre un ácido y una base formando sal y agua. 
Ej. 
Hay una transferencia de hidrogeniones del ácido a la base formando sal y 
agua. este proceso se lo denomina neutralización. 
La reacción iónica de neutralización, que vale para cualquier ácido y 
cualquier base es: 
 
Si el ácido y la base están en iguales concentraciones la reacción si completa 
sin que sobre ninguno de ellos, la neutralización es total y el medio queda 
neutro. 
Pero si uno de ellos está en mayor cantidad, como el HCL, habrá un 
excedente de ácido al completarse la reacción, el HCL queda parcialmente 
neutralizado, y en el medio quedará sal y algo ácido. 
POTENCIAL HIDRÓGENO: pH 
La acidez o alcalinidad de una solución está indicada por el pH (potencial 
hidrógeno). 
- una solución se considera ácida o alcalina dependiendo de la concentración 
de iones hidrógenos H+. 
- si la [h] aumenta por encima de 10-7 Eq/l es ácida. 
- si esta disminuida por debajo de ese valor, es alcalina. 
 
pH = - log [H+] entonces, el pH de una solución se define como el 
logaritmo decimal del inverso de la concentración de iones hidrógeno 
expresada en equivalente por litro (Eq/L). 
De esta manera, el pH del agua es 7 (neutra). Se deduce que a esa 
concentración el número de iones hidrógeno está equilibrado por el número 
de iones hidroxilos presentes. 
A medida que los iones hidrogeno cae, el valor del pH aumenta. Luego, una 
solución ácida tiene pH <7 y una solución alcalina tiene Ph >7. 
En cualquier solución acuosa a temperatura normal la suma de pH y pOH es 
igual a 14. 
Luego, en una solución neutra pH = pOH = 7. 
Los seres vivos son muy sensibles a variaciones del pH de su medio interno 
porque la actividad de las enzimas y por consiguiente la velocidad de las 
reacciones dependen estrechamente de la [H]. 
La concentración de hidrogeniones en la sangre depende de 3 mecanismos: 
1.sistemas buffers. 
2. la regulación respiratoria. 
3. la regulación renal del pH. 
_____________________________________________________________ 
Disolución: mezcla homogénea de dos o más sustancias. 
Disociación: es el proceso por el cual moléculas y o sales, se separan en 
moléculas más pequeñas o iones, por adición de agua. 
Sustancia iónica: son aquellas que poseen al menos una ligación 
iónica (ligación en que se transfiere electrón). 
Cationes: átomo que pierde electrones y asume carga positiva. 
Aniones: átomos que ganaron electrones y adquiere carga 
negativa