Reacción Reversible

Definición de reacción reversible

Algunas reacciones sólo se producen en un sentido. Los reactivos reaccionan para formar productos, y ya está: la reacción ha terminado. Pero en algunos casos, los productos pueden reaccionar para formar de nuevo los reactantes. A estas reacciones las llamamosreacciones reversibles.

Puedes considerar que una reacción reversible está formada por dos reacciones separadas:

• La reacción en la que los reactivos reaccionan para formar los productos se conoce como reacción de avance.
• La reacción en la que los productos reaccionan para dar lugar a los reactivos se denomina reacción inversa o reacción hacia atrás.

Utilizando nuestra analogía de Lego, combinar los ladrillos es como la reacción directa. Tomamos los reactivos, que son ladrillos de Lego, y los apilamos para construir nuestro producto, la casa. Desmontar la estructura es como la reacción hacia atrás. Tomamos el producto, la casa, y lo volvemos a descomponer en los reactivos, los ladrillos Lego. Estas dos reacciones se combinan para dar lugar a una reacción global reversible.

Símbolo de reacción reversible

Así pues, sabemos que las reacciones reversibles se componen de dos reacciones separadas: la reacción hacia delante y la reacción hacia atrás. En lugar de escribir ambas reacciones individualmente, podemos combinarlas utilizando dos flechas de media punta para mostrar una reacción reversible: ⇌

He aquí un ejemplo. Los reactantes A y B reaccionan para formar el producto C. Ésta es la reacción hacia delante. A continuación, C puede descomponerse para dar de nuevo A y B. Ésta es la reacción hacia atrás. Podemos representar esta reacción reversible mediante dos ecuaciones separadas, o podemos combinarlas para obtener una ecuación global:

Reacción hacia delante: $\mathrm{A}\hspace{0.17em}+\mathrm{B}\to \mathrm{C}$

Reacción hacia atrás: $\mathrm{C}\to \mathrm{A}+\mathrm{B}$

Ecuación global: $\mathrm{A}+\mathrm{B}\rightleftharpoons \mathrm{C}$

Ejemplo de reacción reversible

Pasemos a ver algunos ejemplos reales de reacciones reversibles.

Un ejemplo visualmente interesante es la hidratación del cloruro de cobalto(II). En su forma anhidra, es azul. Si lo hidratas, se vuelve rosa. Al evaporar el agua, vuelve a su forma anhidra azul. Esto hace que el cloruro de cobalto (II) sea una gran prueba para el agua.

Reacción hacia delante: ${\mathrm{CoCl}}_2+6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to {\mathrm{CoCl}}_2·6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Reacción hacia atrás: ${\mathrm{CoCl}}_2·6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to {\mathrm{CoCl}}_2+6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Ecuación global: ${\mathrm{CoCl}}_2+6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\rightleftharpoons {\mathrm{CoCl}}_2·6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Hidratación del cloruro de cobalto (II). Anna Brewer, StudySmarter Original

Un ejemplo biológico de reacción reversible se produce en la hemoglobina. La hemoglobina viaja por la sangre, transportando oxígeno de los pulmones a las células y dióxido de carbono residual de las células a los pulmones. Lo hace uniéndose a las moléculas de gas con sus cuatro sitios de unión. Puedes pensar en las moléculas individuales de hemoglobina, oxígeno y dióxido de carbono como los reactivos y en la molécula de hemoglobina unida como el producto. Una vez que la molécula de hemoglobina unida ha llegado a su destino, libera las moléculas de gas, separándose de nuevo en los reactantes.

Reacciones reversibles y equilibrio

Si dejas las especies implicadas en una reacción reversible en un sistema cerrado durante un periodo de tiempo, al final ocurrirá algo particular. Si empiezas con cantidades elevadas de los reactantes, al principio verás que se produce mucha reacción de avance. Pero a medida que produzcas más y más productos, finalmente también empezará a producirse la reacción hacia atrás. Si empiezas con muchos productos, ocurrirá lo contrario: al principio habrá mucha reacción hacia atrás, pero a medida que produzcas más y más reactantes, también se producirá la reacción hacia delante. Pero no importa de qué lado empieces, ya sea con muchos reactantes o con muchos productos, al final alcanzarás un punto de estabilidad. Aquí, la velocidad de la reacción hacia delante y la velocidad de la reacción hacia atrás es la misma y las concentraciones de reactantes y productos no cambian. A esto lo llamamos equilibrio dinámico.

En determinadas condiciones, un equilibrio dinámico siempre tiene una determinada proporción de reactantes y productos. No importa si empiezas con muchos reactantes o muchos productos: siempre que mantengas iguales variables como la temperatura y la concentración, acabarás con el mismo equilibrio. Expresamos la relación entre reactantes y productos en un sistema en equilibrio mediante la constante de equilibrio,_Keq.

Predecir el sentido de una reacción reversible

Por último, podemos utilizar nuestros conocimientos sobre las reacciones reversibles y los equilibrios para predecir el sentido de una reacción reversible y su efecto sobre la relación entre reactantes y productos.

• Si la velocidad de la reacción hacia delante es mayor que la velocidad de la reacción hacia atrás, más reactantes se convertirán en productos y habrá una producción neta de productos.
• Si la velocidad de la reacción hacia atrás es mayor que la velocidad de la reacción hacia delante, más productos se convertirán en reactivos y habrá una producción neta de reactivos.
• Si la velocidad de la reacción hacia delante y la velocidad de la reacción hacia atrás son iguales, entonces el sistema está en equilibrio dinámico y no hay producción neta ni de productos ni de reactantes.

Este es el final de este artículo. Ahora deberías sentirte seguro al definir las reacciones reversibles y utilizar los términos reacción hacia delante y reacción hacia atrás. También deberías ser capaz de explicar cómo una reacción reversible alcanza el equilibrio.