lunes, 2 de abril de 2012

Reacciones reversibles e irreversibles



Una reacción química o cambio químico o fenómeno químico es todo proceso químico en el cual una o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígenodel aire con el hierro.
A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.
Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.



Una reacción reversible es una reacción química que se efectúa en ambos sentidos simultáneamente, es decir, los productos reaccionan entre sí y regeneran a los reactivos. Consideremos por ejemplo la reacción de los reactivos A y B que se unen para dar los productos C y D, ésta puede simbolizarse con la siguiente ecuación química
a\mbox{A} + b\mbox{B} \rightleftharpoons c\mbox{C} + d\mbox{D} \,\!

Los coeficientes estequiométricos, es decir, el número relativo de moles de cada sustancia que interviene en la reacción se indican como ab para los reactivos y cd para los productos, mientras que la doble flecha \rightleftharpoons\,\! indica que la reacción puede ocurrir en uno u otro sentido, directo e inverso.
Puesto que la reacción puede proceder en ambas direcciones y el sentido neto de la reacción está definido por la presión, la temperatura y la concentración relativa de reactivos y productos en el medio en que se desarrolla, la definición de reactivos y productos en este tipo de reacciones es convencional y está dada por el tipo de proceso estudiado.
Los reactivos suelen estar en su máxima concentración al principio de la reacción, pero a medida que la reacción evoluciona y la concentración de los productos aumenta, también se incrementa la velocidad de la reacción inversa. Cuando este tipo de reacciones se llevan a cabo para obtener determinado producto suele ser necesario ir separando dicho producto del medio que reacciona a medida que se van introduciendo los reactivos.



Una reacción irreversible es una reacción química que se verifica en un solo sentido, es decir, se prolonga hasta agotar por lo menos una de las sustancias reaccionantes. Puede simbolizarse con la siguiente ecuación química:1
a\mbox{A} + b\mbox{B} \rightarrow c\mbox{C} + d\mbox{D} \,\!
Donde la flecha indica un único sentido para la reacción. En la reacción irreversible la reacción inversa prácticamente no ocurre y en consecuencia en el equilibrio el reactivo en defecto (el que se encuentra en menor cantidad) puede llegar a agotarse. Que un reactivo se agote significa que en el equilibrio su concentración será nula o despreciable (tenderá a cero). mo un extremo, "casos especiales" de reacciones reversibles.
Las reacciones de combustión son un ejemplo de reacciones irreversibles, en las que K puede tomar valores del orden de 10100. Por ejemplo el petróleo, que podemos simbolizar con \scriptstyle C_{n}H_{m}\,\! (o lamadera) en presencia de oxígeno:
\mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{m} + \left  
      (n + \frac{m}{2}
   \right )
 \mathrm{O}_{2}  \longrightarrow n \mathrm{CO}_{2} + m \mathrm{H_{2}O}
se quemará para dar dióxido de carbono (\scriptstyle \mathrm{CO}_{2}\,\!) y agua (\scriptstyle  \mathrm{H_{2}O}\,\!) los cuales necesitarán de los procesos biológicos de fotosíntesis para volver a transformarse en sustancias orgánicas, ya que la reacción inversa no sucederá en forma espontánea.





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