Constante de Equilibrio

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Constante de equilibrio (k) Número igual a la relación de las concentraciones de equilibrio de los productos entre las concentraciones de equilibrio de los reactivos, cada una elevada a una potencia igual a sus coeficientes estequiométricos .

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kjnk

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Page 1: Constante de Equilibrio

Constante de equilibrio (k)Número igual a la relación

de las concentraciones de equilibrio de los productos entre las concentraciones de equilibrio de los reactivos, cada una elevada a una potencia igual a sus coeficientes estequiométricos .

Page 2: Constante de Equilibrio

COCIENTE DE REACCIÓN (q)Valor que se obtiene

cuando las concentraciones de reactivos y productos se incluyen en la expresión de

equilibrio. Si las concentraciones son concentraciones de

equilibrio Q=K; de otro modo, Q≠ K

Page 3: Constante de Equilibrio

Ley de acción de masas

aA + bB cC + dD

[C]c [D]d

[A]a [B]b=Keq

[NO2]2

[N2O4]Keq=Cato Maximilian Guldberg

(1836-1902)

Peter Waage (1833-1900)

(1864)

N2O4(g) 2NO2(g)

Page 4: Constante de Equilibrio

SITUACIÓN INICIAL (no de equilibrio)

0,1 mol/L 0,05 mol/L

COCIENTE DE REACCIÓN

Qc=[NO2]o ²[N 2O4]o

N2O4(g) 2NO2(g)

Constante de Equilibrio

Page 5: Constante de Equilibrio

SITUACIÓN FINAL (equilibrio)

¿? mol/L ¿? mol/L

CONSTANTE EQUILIBRIO

Kc = 0,0047 (400ºC)kc=

[NO2] ²[N 2O4 ]

N2O4(g) 2NO2(g)

Constante de Equilibrio

Page 6: Constante de Equilibrio

SITUACIÓN INICIAL (no de equilibrio)

0,1 mol/L 0,05 mol/L

COCIENTE DE REACCIÓN Qc=[NO2]o ²[N 2O4]o

Qc=0,05 ²0,1

=0,025

N2O4(g) 2NO2(g)

Constante de Equilibrio

Page 7: Constante de Equilibrio

SITUACIÓN INICIAL (no de equilibrio)

0,1 mol/L 0,05 mol/L

COCIENTE DE REACCIÓN Qc=[NO2]o ²[N 2O4]o

Qc=0,05 ²0,1

=0,025

N2O4(g) 2NO2(g)

Constante de Equilibrio

Kc = 0,0047 (400ºC)

El sistema se desplaza hacia la izquierda Q > Kc

Page 8: Constante de Equilibrio

Constante de equilibrio en términos de presión (Kp)

Kp = (PC)c (PD)d

(PA)a (PB)b

Donde:

P es la presión parcial de cada sustancia

François Marie Raoult (1830-1901)

aA + bB cC + dD

Page 9: Constante de Equilibrio

aA + bB cC + dD

[C]c [D]d

[A]a [B]b=Keq

[NO2]2

[N2O4]Keq =

N2O4(g) 2NO2(g)

Constante de equilibrio en términos de molaridad (Kc)

Se utiliza para los sistemas en fase de disolución, indica que las concentraciones de las especies reactivas se expresan en molaridad o moles por litro.

Page 10: Constante de Equilibrio

Magnitud de la Constante de equilibrio y sentido de la

reacción química

N2(g) + O2(g) 2NO(g)

KC= 1 x 10-30 T= 25ºC

KC<<<<<1

Equilibrio se desplaza a la izquierda, se favorece los reactivos

2NO(g) N2(g) + O2(g)

KC= 1 x 1030 T= 25ºC

KC>>>>>1

Equilibrio se desplaza a la derecha, se favorece los productos

Page 11: Constante de Equilibrio

Relación entre KC y KP

PV = nRT

Ecuación de los gases idealesRobert Boyle (1627-1691)

Jacques Charles (1746-1823)

Amadeo Avogadro

(1776-1855)

Joseph Louis Gay-

Lussac (1778-1823)

Kp = Kc(RT)Δn

R = 0,082 L . Atm

K . mol

T = K (temperatura absoluta)

P = atm (presión)

V = L (volumen)

n = mol (moles)

Page 12: Constante de Equilibrio

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

PTOTAL=nTOTAL · R ·T

VPTOTAL=

nTOTAL · R ·T

V=4,9 atm

PN2=nN2 · R ·T

V

PH2=nH2 · R ·T

V

PNH3=nNH3 · R ·T

V

PN2=xN2 · PTOTAL=1,13atm

PH2=xH2 · PTOTAL=3,40 atm

PNH3=xNH3 · PTOTAL=0,29 atm

Relación entre KC y KP

Page 13: Constante de Equilibrio

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

Kp = Kc · (R·T)∆n

∆n=npro

– n rea

= 2 – 4 = -2

Kc=[NH3] ²

[N 2]·[H 2] ³=0,02 Kp=

PNH3 ²

PN2 · PH2 ³=0,0013

Relación entre KC y KP

Page 14: Constante de Equilibrio

Aplicaciones

1.- Predicciones en la dirección de la reacción

2.- Calcular concentración de reactivos y productos cuando se ha establecido el equilibrio.

3.- Cociente de la reacción (Q) Q > K Eq. a la izquierda Q < K Eq. a la derecha Q = K Equilibrio

Page 15: Constante de Equilibrio

BIBLIOGRAFÍAAtkins, B. y Jones, L. (2006). Principios de Química. Los cambios del descubrimiento. Buenos Aires: Editorial Médica Panaméricana.

Brown, T., LeMary, E. y Bursten. (2004). Química. La ciencia central. México: Prentice Hall. novena edición.

Chang, R. (1999). Química. México: McGraw- Hill. Sexta edición.

Masterton, W. (1989). Química General Superior. México:McGraw- Hill. Sexta edición.