Equilibrio dinamico y estatico

Ejemplo de equilibrio dinámico

Figura 2: el diagrama ilustra un ejemplo de equilibrio dinámico. Las velocidades de reacción directa e inversa son distintas e iguales. El resultado es que no hay ganancia ni pérdida neta de reactivos ni de productos. Un sistema químico en equilibrio dinámico parece no tener ninguna reacción visible.

Supongamos que hay dos recipientes idénticos, uno inicialmente lleno de agua y el otro sin agua. Se utiliza un vaso de precipitados para transferir el agua entre los dos recipientes hasta que los niveles de agua se igualen.

(i) La autoionización del agua (en cualquier recipiente) es un ejemplo de reacción reversible. Aunque el recipiente no esté completamente sellado, el sistema es cerrado porque es poco probable que el agua a temperatura ambiente (298 K) se vaporice. Por lo tanto, los productos de la ionización permanecen en el recipiente y en contacto entre sí.

(ii) La precipitación en un vaso de precipitados es un sistema químico cerrado. Sin embargo, en la mayoría de los casos la reacción es irreversible porque la reacción inversa es termodinámicamente desfavorable. Un ejemplo de ello es la precipitación entre el cloruro de sodio y el nitrato de plata.

Ejemplos de equilibrio estático y dinámico

La estática es la rama de la mecánica que estudia las fuerzas que actúan sobre los cuerpos en equilibrio estático o dinámico. El equilibrio estático es un estado en el que los cuerpos están en reposo; el equilibrio dinámico es un estado en el que los cuerpos se mueven a velocidad constante (movimiento rectilíneo). En ambos casos, la suma de las fuerzas que actúan sobre ellos es nula.

Imaginemos una situación sencilla de un atleta de pie en el suelo (Fig. 5). Hay dos fuerzas que actúan sobre el atleta. La primera es la fuerza gravitatoria sin contacto. Si sólo actuara esta fuerza sobre el atleta, éste se movería hacia abajo con una aceleración de 9,81 ms-2. Como evidentemente no es así, debe existir otra fuerza que provoque el estado de equilibrio estático, para que el atleta esté en reposo. Se trata de la fuerza de reacción del suelo que actúa hacia arriba sobre los pies del atleta.

En el caso de una persona de pie, la fuerza de reacción del suelo actúa hacia arriba sobre el cuerpo humano y, de acuerdo con nuestra convención, tiene dirección positiva. Sin embargo, su magnitud nos es desconocida. La fuerza gravitatoria actúa hacia abajo y, por tanto, tiene dirección negativa.

Diferencia entre la biología de equilibrio dinámico y estático

Desde el punto de vista de un químico, el equilibrio estático (también llamado equilibrio mecánico) implica un sistema de interacción o reacción en el que no hay ningún movimiento de moléculas entre los reactivos y los productos. Se dice que dicha reacción es completa, ya que la velocidad de reacción es nula.

El grafito es un alótropo del carbono más estable, por lo que es casi imposible que se convierta en diamante. Sin embargo, el diamante sí puede convertirse en grafito, pero con una energía de activación muy elevada. Para ello, debe calentarse por encima de los 2000°C antes de mostrar signos de conversión (en grafito). Esto implica, por tanto, que sin una aplicación de temperatura (calor), el proceso de conversión del diamante en grafito tardará probablemente miles de millones de años a temperatura ambiente.

Nota: El equilibrio estático es típicamente unidireccional en la naturaleza. De hecho, cuando una reacción unidireccional utiliza todos sus reactivos limitados, se dice que se alcanza el equilibrio estático porque la reacción hacia atrás no puede proceder, llevando así la velocidad de reacción a cero. Por lo tanto, podemos concluir que dicha reacción ha terminado en este punto.

Diferencia entre equilibrio estático y dinámico en el oído

El equilibrio dinámico es un concepto importante en química. Pero, ¿qué es exactamente el equilibrio dinámico? ¿Cómo es posible que algo sea dinámico y a la vez esté en equilibrio? Sigue leyendo para conocer la mejor definición de equilibrio dinámico, ejemplos comunes de equilibrio dinámico y cómo el equilibrio dinámico y el estático pueden parecer iguales pero son en realidad muy diferentes.

Las reacciones químicas pueden ir en ambas direcciones (adelante y atrás) o sólo en una. Las que van en dos direcciones se conocen como reacciones reversibles, y puedes identificarlas por las flechas que van en dos direcciones, como el ejemplo de abajo.

El equilibrio dinámico sólo se da en las reacciones reversibles, y es cuando la velocidad de la reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa. Estas ecuaciones son dinámicas porque las reacciones directa e inversa siguen ocurriendo, pero las dos velocidades son iguales e invariables, por lo que también están en equilibrio.

El equilibrio dinámico es un ejemplo de un sistema en estado estacionario. Esto significa que las variables de la ecuación no cambian con el tiempo (ya que las tasas de reacción son iguales). Si observas una reacción en equilibrio dinámico, parecerá que no ocurre nada, ya que las concentraciones de cada sustancia permanecen constantes. Sin embargo, en realidad las reacciones están ocurriendo continuamente.