Estoy estudiando el equilibrio en química. Cuando se agrega un reactivo, la velocidad de reacción directa aumenta. ¿Cambia la tasa de reacción hacia atrás (el libro dice que no)?

Sí, de acuerdo con el principio de Le Chatelier. Cuando agrega un reactivo, la tasa de reacción directa aumenta para compensar la concentración adicional en el lado del reactivo. La reacción hacia atrás no se ve afectada porque el equilibrio se logra a través de rn hacia adelante. y no a través del rn hacia atrás.

En el momento en que agrega el reactivo, la cantidad de producto sigue sin cambios y también lo es la velocidad inversa (producto → reactivo). Sin embargo, la velocidad de avance aumentará porque el reactivo agregado significa un aumento en el número de moléculas reactivas que pueden reaccionar. Eventualmente, a medida que el producto se acumula, la tasa de reversa aumenta y la tasa de avance se desacelera hasta que se alcanza un nuevo equilibrio donde las tasas de avance y reversa son iguales nuevamente.

Consideremos una reacción simple:
[math] \ mathrm {A \ rightarrow {B}} [/ math]

La velocidad de reacción a una temperatura dada depende de la concentración de los reactivos. Una expresión general viene dada por:

[matemáticas] \ matemáticas {R_f = k_f [A] ^ n} [/ matemáticas]

Donde n es el orden de la reacción. Para mantenerlo simple asumiremos n = 1, es decir, de primer orden.

En las primeras etapas de la reacción [A] es alta y [B] es muy pequeña, así que para responder a su pregunta, no. A medida que avanza la reacción, [A] disminuye y [B] aumenta. Por lo tanto, la velocidad de la reacción inversa aumenta.

Entonces [math] \ mathrm {R_r = k_r [B]} [/ math]

Eventualmente llegará un punto en que la velocidad de las reacciones directas e inversas sean iguales, de modo que:

[matemáticas] \ matemáticas {k_f [A] = k_r [B]} [/ matemáticas]

Entonces [math] \ mathrm {\ frac {k_f} {k_r} = \ frac {[B]} {[A]}} [/ math]

La reacción ahora ha alcanzado el equilibrio. Tanto las reacciones hacia adelante como hacia atrás están avanzando a la misma velocidad y no hay un cambio neto en las concentraciones de A o B. Ahora podemos reemplazar el cociente [math] \ mathrm {\ frac {k_f} {k_r}} [/ math] con una nueva constante denominada [math] \ mathrm {K_c} [/ math], la constante de equilibrio. Esto debe definirse a una temperatura particular y es una medida del grado en que predomina A o B.

Entonces ahora podemos escribir:

[math] \ mathrm {A \ rightleftharpoons {B}} [/ math]

Para el cual [math] \ mathrm {K_c = \ frac {[B]} {[C]}} [/ math]

La velocidad a la que se alcanza el equilibrio tiene que ver con la cinética . El estado de equilibrio depende de los estados inicial y final y se relaciona con la termodinámica .

La velocidad de reacción se refiere a la concentración de reactivos. Si la adición de cierto reactivo simplemente reduce la concentración de otros reactivos o productos, la respuesta es el cambio .