EQUILIBRIO QUÍMICO Profesora: Daniela Godoy
Formulación e información
En 1864 Cato Maximilian Guldbert y Peter Waage, postularon la ley de acción de masas, que expresa la relación entre las concentraciones (expresadas como presiones parciales en el caso de los gases y como concentración molar en el de las disoluciones) de los reactivos y productos en el equilibro de cualquier reacción.
La constante de equilibrio no presenta unidades.
Ahora, recordando la experiencia en que los estudiantes observaron las características de la reacción N2O4( g ) ⇄ 2N O2( g ) ¿Cómo formularías la expresión de la constante de equilibrio, a partir de la información proporcionada? La expresión de equilibrio para la reacción antes mencionada será:
Como puedes observar el valor de la constante de equilibrio proporciona valiosa información respecto al sentido en el que se desplaza la reacción.
Lo que se resume en la siguiente tabla:
Equilibrios homogéneos y heterogéneos Homogéneos: Todos los componentes de la reacción se encuentran en las mismas fases. Ejemplo:
Heterogéneos: Los componentes de la reacción se encuentran en distintas fases. Ejemplo:
Relación entre Kc y Kp
Para una reacción con compuestos gaseosos se puede usar la concentración (equilibrio en términos de Kc) o las presiones parciales (equilibrio en términos de Kp). Para pasar de una a otra se usa la ecuación de los gases ideales:
Donde la ecuación general quedaría:
R= 0,0821 [(atm x L)/(mol x K)] T= K
Ejercicio:
Calcula la Kp y Kc a 60◦ C de la reacción:
si las presiones parciales en el equilibrio son: PHI(g) = 3,65 10−3 atm PH2S(g) = 9,96 10−1 atm
Kp= 4,89x10-7
Ejercicio:
Kp= 13 ∗ 0,082 ∗ 900
Kp= 0,176
2 − (2 + 1)
Constante de equilibrio (Keq) y el cociente de reacción (Q)
Si nos planteamos las siguientes preguntas: Para saber como serán (finales) las concentraciones de las sustancias en una reacción, cuando se alcance el equilibrio, con respecto a las concentraciones iniciales. Se calcula el cociente de reacción (Q), cuyo valor permite predecir el sentido de la reacción. El cociente de reacción es una expresión análoga a la constante de equilibrio ( keq), pero se calcula empleando las concentraciones iniciales de cada componente del sistema y no con las concentraciones en equilibrio.
Ejemplo:
Si se estudia la reacción: 2 H2(g) + CO(g) CH3OH(g) tenemos que:
Cuando las concentraciones ideales son:
El cociente de equilibrio es: