Energía potencial acumulada
∆P
Liberación de energía
Situación de equilibrio
∆P=0
El concepto de equilibrio
Ejemplo químico: Unión del oxígeno a la Mioglobina.
Ejemplo físico: Dos tanques conectados por un tubo
El volumen de agua es diferente, pero las presiones son iguales.
En el equilibrio el potencial químico se iguala (es decir ∆G=0).
Nivel de agua constante
EL equilibrio puede describirse numéricamente mediante una constante de equilibrio.
O
2
M
b
O
2
Mb
+
Aquí comparamos dos procesos:
Arriba—el proceso físico que libera la energía potencial contenida en el agua almacenada en un depósito grande, que se comunica con un depósito más pequeño a través de una tubería.
AL abrir la llave de la tubería, el agua fluye hasta que su altura se empareja en ambos tanques, pues la diferencia de presiones entre ellos llega a cero. Ambos tienen al final igual energía potencial, aunque no la misma cantidad de agua. El agua no regresará espontáneamente al el tanque grande. Para que ello ocurriera sería necesario invertir energía. Es sistema está ahora en equilibrio y así permanecerá por tiempo indefinido.
Abajo—la unión de la Mioglobina al oxígeno ocurre con la formación de un enlace covalente coordinado Fe-O2, fácilmente reversible. Sin embargo, el complejo Mb-O2 tiene menor energía y el proceso se detiene cuando la energía libre en las moléculas vacías de Mb y el excedente de O2, igualen a la energía en las moléculas de complejo MbO2. El sistema habrá llegado a un equilibrio y la relación de la multiplicación de concentraciones de los productos, entre la multiplicación de las concentraciones de reactantes es un valor que denominamos constante de equilibrio. En el equilibrio, la diferencia de energía libre entre productos y reactantes es ¡cero!