Equilibrio Químico

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Equilibrio químicoQUÍMICA III MEDIO 2018

Equilibrio químico con respecto a la velocidad

Equilibrio químico con respecto a la concentración

Equilibrio químicoEn una reacción química, generalmente los reactivos no se consumen porcompleto, sino que se obtiene una mezcla donde coexisten reactivos yproductos. Cuando dejan de producirse modificaciones en un sistema químico, sedice que se ha alcanzado el estado de equilibrio.Nivel microscópicoEquilibrio dinámico, tanto los reactivos como losproductos se forman con la misma velocidad quese descomponen.Nivel macroscópicoA una temperatura determinada, lasconcentraciones de las distintas sustancias novarían con el tiempo.

Constante de Equilibrio (Kc o K eq)Son parámetros matemáticos que permiten predecir si una reacciónreversible está desplazada hacia la formación de los reactantes o productosSi Kc 1 la reacción está desplazada hacia la formación de productos(mientras más grande sea el valor de Kc más desplazada estará.Si Kc 1 la reacción está desplazada hacia la formación de los reactantes(mientras mas pequeño sea el valor de Kc más desplazada estará)Si Kc 1 la reacción estará en equilibrio químico (la concentración dereactantes y productos permanece constante en el tiempo).LAS CONSTANTES DE EQUILIBRIO DEPENDEN DE LA TEMPERATURA(este concepto se explicará en el principio de le Chatelier)

Constante de equilibrio Kc ¿Cómo se calcula?Ley de acción de masasPara cualquier equilibrio químico del tipo:aA bBcC dD

Constante de equilibrio en sistemas gaseosos (Kp)N2O4 (g)2NO2 (g)[NO2]2Kc [N2O4]En la mayoría de los casos:P2Kp P NO2N2O4Kc KpaA (g) bB (g)cC (g) dD (g)Kp Kc(RT)DnDn moles de productos gaseosos (c d) – (a b)– moles de reactantes gaseosos

Ley de acción de masas y constante de equilibrio KcSea un proceso químico representado por la ecuación cC dDa A b B ViVdUna vez alcanzado el equilibrio,de la forma. Esta relación se puede expresar C D ab A B cKc dLa ecuación anterior es la expresión matemática de la leyde acción de masas (LAM).

Ley de acción de masas y constante de equilibrio KcEl cociente Kc se denomina constante de equilibrio. Es un valor característico de cada equilibrio y solo cambia con la temperatura. Es un valor independiente de las cantidades iniciales de reactivos y productos. Las concentraciones que intervienen en la constante de equilibrio se expresan enmol/L (M).Para la siguiente reacciónN2 (g) 3H2 (g)La expresión de Kc es 2NH3 (g) NH3 2Kc N2 H2 3Solo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolución.

Equilibrios homogéneos.Se aplica a las reacciones en que todas las especies (reactantes y productosse encuentran en la misma fase.

La concentración de un sólido es una propiedad intensiva y no depende de lacantidad de sustancia presente , por ejemplo la concentración molar de unsólido es la misma ya sea para un gramo que para una tonelada , se omite enla expresión de KcLo mismo ocurre en un líquido puro , por ejemplo la concentración del agualiquida es prácticamente constante (55,555 M)

Escriba las expresiones de Kc para las siguientes reacciones químicas

Cálculos de Kc y concentraciones en el equilibrio

Predicción de la dirección de una reacciónPara las reacciones que no han logrado el equilibrio al realizar la ley de acción demasas se obtiene otro parámetro llamado Qc (cuociente de reacción) en lugar de Kc yesta nos permite DETERMINAR LA DIRECCION DE LA REACCION PARA QUE ESTAPUEDA ALCANZAR EL EQUILIBRIO.Si Qc Kc La reacción se desplazará de producto a reactante (R - P) paraalcanzar el equilibrio

Si Qc Kc La reacción se desplazará de R- P para alcanzar el equilibrioSi Qc Kc La reacción está en equilibrio

Cálculos de Kc a partir de concentración en estado inicial.Si conocemos la contante de equilibrio para una reacción dada, podemos calcular lasconcentraciones de la mezcla en equilibrio en equilibrio a partir de lasconcentraciones iniciales. De hecho , es frecuente qué solo se proporcionen lasconcentraciones iniciales de los reactivos. Para resolver este tipo de ejercicios de debecontemplar una TABLA DE EQUILIBRIO QUIMICO , que contemple :El estado inicial (en el cuál están presente solamente los reactivos)El avance de la reacción ( los reactivos se consumen y los productos se forman, serepresentan como –X para reactivos y X para productos y depende del coeficienteestequiométrico)El estado de equilibrio (que contempla el estado inicial y el avance de la reacción)

2. Principio de Le ChâtelierVariación en la temperaturaUna variación de la temperatura modificará siempre el valor de laconstante de equilibrio de un sistema. El equilibrio se desplazará en elsentido que compense dicha variación.ReacciónexotérmicaLibera calor (en sentido directo) H 0 TDesplazamiento hacia los reactantes (absorción de calor). TDesplazamiento hacia los productos (liberación de calor).ReacciónendotérmicaAbsorbe calor (en sentido directo) H 0 TDesplazamiento hacia los productos (absorción de calor). TDesplazamiento hacia los reactantes (liberación de calor).

Ejemplos¿Hacia dónde se desplazará el equilibrio al aumentar la temperatura? H 2O (g) C (s) CO (g) H 2 (g) H 0Al ser una reacción endotérmica, podemos situar la temperatura (T) en ellado de los reactantes, por lo que un aumento de esta, desplazará elequilibrio hacia los productos. CO (g) H 2 (g)H 2 O (g) C (s) T Los catalizadores no modifican la constante de equilibrio;favorecen que se alcance el equilibrio con mayor o menor rapidez,pero no afectan a las concentraciones de las sustancias presentes.

Ejercitación:D

Pregunta oficial PSUALTERNATIVACORRECTAEFuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo de PSU Ciencias Química Admisión 2016.

concentraciones de la mezcla en equilibrio en equilibrio a partir de las concentraciones iniciales. De hecho , es frecuente qué solo se proporcionen las concentraciones iniciales de los reactivos. Para resolver este tipo de ejercicios de debe contemplar una TABLA DE EQUILIBRIO QUIMICO , que contemple :

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a. constante de equilibrio referida a presiones.8 b. constante de equilibrio en funciÓn de las fracciones molares.8 c. relaciÓn entre las constantes de equilibrio.9 6. grado de disociaciÓn.10 7. factores que modifican el equilibrio. principio de le chatelier. .

QQuímica P.A.U. EQUILIBRIO QUÍMICO 5 NOCl ½ Cl₂ NO Cantidad inicial n₀ 0,04300 0,01000 0 mol Cantidad que reacciona o se forma n 0,01200 0,01200 / 2 0,0060000,01200 mol Cantidad en el equilibrio nₑ 0,03100 0,01600 0,01200 mol Se calcula la constante de equilibrio:

Equilibrio químico: Modificaciones del estado de equilibrio 1. Cociente de reacción y estado de equilibrio Imagen 1 Elaboración propia Ya has visto que todos los sistemas alcanzan un estado de equilibrio químico, caracterizado porque su composición y otras propiedades que dependen de ella son constantes. Ese estado se alcanza

Concepto de equilibrio químico. 1.1. Características. Aspecto dinámico de las reacciones químicas. 2.- Ley de acción de masas. La constante de equilibrio K C. 3.- Grado de disociación “α”. 3.1. Relación K C con el grado de disociación. 4.- K P. Relación con K C . 4.1. Magnitud de las constantes de equilibrio. 5.- Cociente de .

equilibrio químico se da cuando la concentración de las especies participantes no cambia, de igual manera, en estado de equilibrio no se observan cambios físicos a medida que transcurre el tiempo; siempre es necesario que exista una reacción química para que exista un equilibrio químico, sin reacción no sería posible.

b) Al retirar vapor de agua del recipiente de reacción, el equilibrio se desplazará hacia la izquierda para aumentar así la cantidad de agua presente en el equilibrio y restablecer el valor de la constante de equilibrio. Por tanto, la concentración de CO disminuirá con esta medida.

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