Equilibrio dinámico

Equilibrio dinámico

Equilibrio dinámico

El equilibrio dinámico es donde reacciones reversibles ocurren a la misma velocidad, en ambos sentidos, manteniendo la concentración de reactivos y productos constantes en el tiempo. Dicho de otra manera, el equilibrio dinámico es cuando dos reacciones opuestas ocurren a la misma velocidad.

 

Para entender su concepto es necesario conocer la diferencia entre las reacciones reversibles e irreversibles.

Un equilibrio dinámico se encuentra dentro de las reacciones reversibles en el momento en que la concentración y/o cantidad de sustancia de los reactivos y productos dejan de cambiar con respecto al tiempo.

Leyes de la termodinámica

La termodinámica es una rama de la Física que se encarga del estudio de la interacción entre el calor, trabajo y energía de los cuerpos y sistemas, ésta considera un sistema en equilibrio dinámico cuando las reacciones reversibles ocurren a la misma velocidad dentro de un sistema cerrado, manteniendo constante la composición del sistema respecto al tiempo.

 

Para entender las principales características de los sistemas termodinámicos hablaremos de temperatura, energía y entropía, por lo que será necesario revisar cada una de las leyes de la termodinámica, que se explican a continuación.

Ley cero de la termodinámica

Nos sirve para dar validez a la medición de la temperatura, así como para introducirnos a la primera y la segunda ley de la termodinámica.

 

Esta ley enuncia que, si dos sistemas se encuentran en equilibrio térmico y uno de éstos se halla en equilibrio con un tercer sistema, entonces los tres sistemas están en equilibrio. Para conocer la utilidad de esta ley revisa el video que se muestra a continuación:

Primera ley de la termodinámica

Manifiesta que, si un sistema independiente intercambia energía con su entorno, ya sea en forma de calor o trabajo, esto resultará en un cambio en la energía interna, por lo que esta ley recupera la primera ley de la conservación de la energía, la cual pondera que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

 

Revisa la siguiente infografía en la que encontrarás dos ejemplos de esta ley:

Segunda ley de la termodinámica

Esta ley explica la entropía del Universo (la magnitud física de un sistema termodinámico en equilibrio) la cual tiende a aumentar. Es posible a través de la observación del funcionamiento de máquinas (sistemas) de calor y establece que los sistemas que generan calor no siempre transforman esta energía en trabajo mecánico.

 

Para conocer algunos ejemplos de ésta, revisa la infografía que se muestra a continuación:

Ejemplos de equilibrio dinámico en la vida cotidiana

Si lo piensas, a nuestro alrededor podemos encontrar varios ejemplos en los que se aplica el equilibrio dinámico, como:

Efectos en el medio ambiente

Todos los procesos que involucran un equilibrio dinámico son de gran importancia ya que, a partir de ello, el hombre podría perturbar el equilibrio en una infinidad de sistemas, ocasionando efectos a la vida humana, animal y al medio ambiente.

 

Por ejemplo, las descargas de aguas residuales domésticas que contienen residuos de detergentes fosfatados en los ecosistemas acuáticos, provocan una alteración del equilibrio ecológico. Esto se debe a que los iones fosfatos funcionan como nutrimentos que son consumidos por las microalgas, lo que estimula su crecimiento excesivo. La primera consecuencia es que las aguas de ríos o de lagos se vuelven de una coloración verde que enturbia el agua. Luego, cuando la biomasa de microalgas muere, ocurre un proceso de descomposición bacteriana que consume el oxígeno disponible en el agua. Sin luz ni oxígeno disponibles en el agua, las plantas acuáticas y los animales como peces, anfibios e insectos inevitablemente morirán. A este fenómeno se le denomina eutrofización.

 

Es debido a estas alteraciones en el equilibrio dinámico de nuestro ambiente, que muchos ecosistemas se han visto afectados, a tal grado que ha sido necesaria la generación de múltiples tratados internacionales para proteger dichos ecosistemas y promover el desarrollo sustentable. Todo esto con el fin de no comprometer los recursos naturales de las siguientes generaciones.

 

Fuente: http://iieh.com/2021/images/stories
/Blog/monthly/2012/06/bloom_de_algas_toxicas.jpg

Fuente: https://avatarenergia.com/wp-content/uploads/2020
/07/contaminaci%C3%B3n-por-eutrofizaci%C3%B3n.png

 

Este fenómeno permite observar cómo es posible perturbar el equilibrio dinámico; en este caso el consumo de oxígeno se altera a través de la introducción de agentes externos, lo cual producirá un resultado negativo.