Reversibilidad

El concepto de reversibilidad en las reacciones químicas no es de comprensión inmediata, ya que los procesos naturales y artificiales propios de la experiencia ordinaria son, generalmente, procesos espontáneos que ocurren en un solo sentido.

Decimos que una reacción es reversible cuando, a medida que se combinan los reactivos para dar productos, éstos reaccionan entre sí para volver a dar los reactivos. Esta reversibilidad queda reflejada en su correspondiente ecuación química por una doble flecha . Por ejemplo:

La reversibilidad de una reacción química significa que:
1. Los reactivos conducen a productos por medio de la llamada reacción directa.
2. Los productos conducen a reactivos por medio de la llamada reacción inversa.

Llamamos directa a la reacción que corresponde a la ecuación química leída de izquierda a derecha, e inversa, a la reacción que corresponde a esa misma ecuación leída de derecha a izquierda.

Cuando se igualan las velocidades de las reacciones directa e inversa, se establece el equilibrio, y si la reacción química transcurre en un sistema cerrado, las concentraciones de todos los reactivos y productos no se alteran con el tiempo.

El equilibrio químico se refiere a la situación que se alcanza cuando, en una reacción química, las concentraciones han llegado a un valor constante, que no se modifica por más tiempo que dejemos transcurrir. Este equilibrio se establece independientemente de que se parta de los reactivos o de los productos. Sin embargo, las concentraciones de equilibrio de los reactivos o de los productos no son siempre las mismas, sino que dependen de las concentraciones iniciales y de la temperatura, entre otros factores.

En un sistema abierto es posible, en principio, que las reacciones reversibles se produzcan hasta ser completas. La energía puede escapar al medio ambiente y los productos pueden ser dispersados o separados de modo que no puedan volver a formar los reactivos.

En un sistema cerrado, la reacción reversible:

llega a su estado de equilibrio en el cual el CaC0₃ se descompone a la misma velocidad con que el CaO y el C0₂ están reaccionando para formar CaC0₃. Si extraemos el C0₂ del horno mediante una corriente de aire, su reacción con el CaO será imposible y se descompondrá todo el CaC0₃.

Por esta razón, muchas reacciones químicas se efectúan en las condiciones de sistema abierto, especialmente si las condiciones de equilibrio no son favorables para la reacción deseada. Así, el cemento se forma en calentadores abiertos, los altos hornos operan con una corriente regular de aire.

En resumen:

• En un sistema aislado, las reacciones son irreversibles porque la energía no pasa espontáneamente de un sitio frío a otro caliente.
• En un sistema abierto, las reacciones químicas reversibles pueden hacerse irreversibles y llegar a ser completas.
• En un sistema cerrado, las reacciones reversibles lo son en todos los casos, excepto en el cero absoluto.