Este artículo investiga el problema de valor límite para un sistema estacionario extendido de ecuaciones de Nernst-Planck-Poisson, correspondiente a un modelo matemático de la influencia de los cambios en el coeficiente de equilibrio en el transporte de iones de una sal binaria en la capa de difusión. Se introdujeron variables adimensionales utilizando valores característicos de los parámetros. Como resultado, se obtuvo un problema de valor límite adimensional, que es singularmente perturbado, que contiene un pequeño parámetro en la derivada de la ecuación de Poisson y, adicionalmente, otro parámetro pequeño regular. Se desarrolló una teoría de similitud: se determinaron criterios de similitud triviales y no triviales y su significado físico, lo que permitió identificar propiedades generales de las soluciones. Se llevó a cabo una investigación numérica del problema de valor límite utilizando el método de elementos finitos. Con un aumento en la concentración de la solución inicial, el valor del pequeño parámetro que entra singularmente disminuye, alcanzando valores del orden de 10 y menos, lo que conlleva dificultades computacionales que impiden un análisis exhaustivo de la influencia de los cambios en el coeficiente de equilibrio en el transporte de iones de la sal. En este sentido, se construyó una solución analítica al problema, basada en dividir el dominio de la solución en varios subdominios (regiones de electroneutralidad, región extendida de carga espacial, región de cuasi-equilibrio, región de recombinación, capa intermedia), en cada uno de los cuales el problema se resuelve de manera diferente, seguido por la combinación de estas soluciones. La verificación de la solución analítica se llevó a cabo comparándola con la solución numérica. La ventaja de la solución analítica obtenida es la posibilidad de un análisis exhaustivo de la influencia de la reacción de disociación/recombinación de las moléculas de agua en el transporte de iones de sal sobre una amplia gama de cambios reales en la concentración y composición de la solución electrolítica y otros parámetros de entrada. Este problema de valor límite sirve como referencia para construir soluciones asintóticas para otros problemas de valor límite singularmente perturbados en electroquímica de membranas.