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En las reacciones químicas es habitual que una serie de reactivos produzcan una serie de productos. En las reacciones reversibles, además, se cumple la particularidad de que los productos de la reacción vuelven a convertirse en reactivos. Se podría decir que en las reacciones reversibles se alcanza un punto en la que los reactivos se igualan con los productos; a esto se le denomina «punto de equilibrio».
¿Qué es una reacción química reversible?
Una reacción química reversible es aquella en la que los productos pueden revertir a los reactivos bajo ciertas condiciones. Esto significa que tanto la formación de productos a partir de reactivos como la conversión de productos de nuevo en reactivos pueden ocurrir en la misma reacción.
¿Cuáles son las reacciones reversibles y su representación?
Las reacciones reversibles se representan como una doble flecha:
aA + bB ⇌ cC + dD
Donde a y b representan el número de moles relativos de los reactivos A y B, y c y d representa el número de moles de los productos C y D respectivamente. De manera conjunta a, b, c y d son los «coeficientes estequiométricos».
El símbolo ⇌ tiene dos medias puntas de flecha, una apuntando en cada dirección. Se usa en ecuaciones que muestran reacciones reversibles:
- la reacción hacia adelante es la que va hacia la derecha
- la reacción al revés es la que va hacia la izquierda
La mezcla de reacción puede contener reactivos y productos y sus proporciones pueden cambiarse alterando las condiciones de reacción.
¿Cómo funciona una reacción reversible?
Además de convertirse en productos, en las reacciones reactivas los productos también se pueden convertir en reactivos. Ambas reacciones, tanto de un sentido como de otro, pueden suceder al mismo tiempo; esto es hasta que se establece un equilibrio relativo entre reactivos y productos en donde las concentraciones se igualan.
Cada reacción alcanza su punto de equilibrio en función de las características de los elementos y las condiciones en las que esté teniendo lugar esa reacción. Un ejemplo de reacción reversible es:
H2 (g) + I2 (g) ⇌ 2HI (g)
En la reacción que va hacia la derecha, el hidrógeno y el yoduro se combinan para formar el yoduro de hidrógeno. En la reacción que va hacia la izquierda, el yoduro de hidrógeno se descompone en hidrógeno y yoduro. Las dos reacciones se pueden escribir como:
En la reacción directa: H2 (g) + I2 (g) –> 2HI (g)
En la reacción inversa: 2 HI (g) –> H2 (g) + I2 (g)
Cuando el hidrógeno y el yoduro en estado gaseoso se mezclan en un contenedor sellado comienzan a reaccionar para formar yoduro de hidrógeno. En primer lugar, solo tiene lugar la reacción directa porque no hay HI presente. Conforme va evolucionando la reacción, empieza a ralentizarse, ya que la concentración de hidrógeno y yoduro disminuye.
Otros ejemplos de reacciones reversibles
Cloruro de amonio
El cloruro de amonio es un sólido blanco. Se descompone cuando se calienta, formando amoníaco y cloruro de hidrógeno. Cuando los dos gases se enfrían lo suficiente reaccionan de manera conjunta para formar cloruro de amonio de nuevo. La reacción reversible se puede escribir como:
NH4Cl(s) ⇌ NH3(g) + HCl(g)
Ácido carbónico
En la sangre humana, el exceso de iones hidrógeno (H+) se une a iones bicarbonato (HCO3–) para formar ácido carbónico (H2CO3):
HCO3– + H+ ⇌ H2CO3
Dado que esta es una reacción reversible, si se agregara ácido carbónico al sistema, algo de este se convertiría en iones bicarbonato e hidrógeno para restaurar el equilibrio:
H2CO3 (l) + H2O (l) ⇌ HCO3– (aq) + H3O+ (aq)
Fuentes
Reversible Reaction | Chemistry for Non-Majors. (2021). Recuperado el 5 de julio de 2021 de https://courses.lumenlearning.com/cheminter/chapter/reversible-reaction/
Reversible reactions – Reversible reactions – AQA – GCSE Combined Science Revision – AQA Trilogy – BBC Bitesize. (2021). Recuperado el 5 de julio de 2021 de https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/z32bpbk/revision/1
Reacciones químicas (artículo). Khan Academy. Recuperado el 14 de febrero de 2022 de https://es.khanacademy.org/science/biology/chemistry–of-life/chemical-bonds-and-reactions/a/chemical-reactions-article.
