Equilibrios simultáneos

Introducción a los equilibrios simultáneos.

Con frecuencia, las reacciones en medio acuoso contienen distintas especies que reaccionan en el medio y entre sí, dando lugar a dos o más equilibrios que ocurren de manera simultánea. Para estudiar estos sistemas, se debe entender el efecto que tiene el equilibrio colateral o secundario sobre el principal.

Principio de Le Châtelier

Si un sistema se encuentra en un estado de equilibrio químico, este estado no se ve alterado a menos que ocurra una tensión o perturbación en el sistema (cambios de temperatura, presión o concentración). Cuando una tensión es aplicada, sus efectos se pueden predecir mediante el principio de Le Châtelier, el cual establece que la posición del equilibrio químico siempre se desplaza hacia la dirección en que tiende a aliviarse el efecto de dicha tensión.

Este principio resulta particularmente útil para la predicción del efecto que tiene sobre el equilibrio principal, una perturbación en el equilibrio secundario. Obsérvese por ejemplo el siguiente equilibrio, donde un centro metálico y un ligante reaccionan para formar un complejo:

:${\ce {M^{n+}+ L <=> ML^{n+}}}$

Este equilibrio se puede ver afectado por la presencia de iones hidronio ${\ce {H^{+}}}$ o iones hidróxilo ${\ce {OH^{-}}}$, que pueden reaccionar con todas las especies a través de los siguientes equilibrios secundarios:

• Formación de hidroxocomplejos con el centro metálico.

:${\ce {M^{n+}+ jOH^{-}<=> MOH_{j}^{n-j}}}$

• Protonación del ligante.

:${\ce {L + iH^{+}<=> H_{i}L^{i+}}}$

• Reacción del complejo con ${\ce {H^{+}}}$ y ${\ce {OH^{-}}}$
  • :${\ce {ML^{n+}+ iH^{+}<=> MH_{i}L^{n+i}}}$
  • :${\ce {ML^{n+}+ jOH^{-}<=> MLOH_{j}^{n-j}}}$