EL EQUILIBRIO QUÍMICO Y LAS REACCIONES

REVERSIBLESQUÍMICA GRADO12

CLASES DE REACCIONES QUÍMICAS

• IRREVERSIBLES:

• REVERSIBLES

Cuando los reactivos reaccionan completamente para formar productos sin que exista la posibilidad que se conviertan nuevamente en reactivos

Cuando los reactivos reaccionan completamente para formar productos y al mismo tiempo los productos reaccionan para convertirse en reactivos

EJEMPLOS

REACCIÓN IRREVERSIBLE

A + B → C + D

REACCION REVERSIBLES

A + B ↔ C + D

LEY DE EQUILIBRIO QUÍMICOaA + bB ↔ cC + dD

a bV1= K1[A] [B]

c dV2= K2[C] [D]

V1 = V2

a b K1[A] [B]

c d= K2[C] [D]

c d [C] [D]

a b

[A] [B]

c d [C] [D]

Keq = a b

[A] [B]

Análisis de la ley de equilibrio o acción de masas

Keq =

c d [C] [D]

a b

[A] [B]

Relación entre el producto de la concentración de los productos y la concentración de los reactantes elevados a sus respectivas potencias.

Keq > 1 La concentración de los productos es mayor que la concentración de los reactivos y la reacción es favorable para la formación de productos.

Keq < 1La concentración de los reactivos es mayor que la concentración de los productos y la reacción es favorable para la formación de reactivos.

2 2C + O2 ↔ 2CO Ke = 1.7 x10

Aplicación de la ley de equilibro

Una mezcla de nitrógeno, hidrógeno y amoníaco contenida en un recipiente de un litro a 300°C presenta las siguientes concentraciones en equilibrio: hidrógeno: 0.15 moles; nitrógeno: 0.25 moles y amoníaco: 0.10 moles, según la

reacción: 3H2 (g) + N2(g) ↔ 2NH3(g) Hallar la Keq.

Keq = a b

[A] [B]

c d [C] [D]

Keq = 3 1

[H2] [N2]

2 [NH3]

Keq =

2 [0.1]

3 1

[0.15] [0.25]

Keq = 11.85 análisis

El equilibrio se desplaza hacia los productos

ACTIVIDAD

Un recipiente de 300 ml de capacidad a 35°C contiene una mezcla gaseosa en equilibrio de 0.384 g de NO2 y 1.653 g de N2O4. Calcula el valor de Keq para este sistema en equilibrio: N2O4 ↔ 2NO2

PESO MOLECULAR DEL NO2 = 46gPeso molecular del N2O4 = 92g

n = m/M

Keq =

c d [C] [D]

a b

[A] [B]M = moles sto

litros de sln

0.384 g = o.oo83 moles NO2 46g

1.653 g = 0.0179 moles N2O4 92g

0.0083 moles = 0.0276 M = [NO2] 0.3 litros

0.0179 moles = 0.0596 M = [N2O4] 0.3 litros

Keq =

2 [0.0276] 1

[0.0596]

Keq = 0.0127 análisis

Taller1. A 440°C, una mezcla gaseosa de hidrógeno(H2), yodo(I2) y yoduro de -3 -3 hidrógeno(HI), en estado de equilibrio contiene 3.1x10 moles de H2, 3.1 x10 -2 moles de I2 y 2.39x10 moles de HI por litro. Con base en esta información,

calcula el valor de Keq y haga el análisis respectivo.H2 + I2 ↔ 2HI

2. A 750°C: H2 (g) + CO2(g) ↔ H2O(g) + CO(g) cuyas concentraciones son: hidrógeno: 0,035 moles; agua: 0,0047 moles; monóxido de carbono: 0,047 moles; dióxido de carbono: 0,53 moles. Hallar la Ke y su análisis respectivo.

3. El cloruro de bromo BrCl se descompone en cloro y bromo, según la reacción:2BrCl(g) ↔ Br2 (g) + Cl2(g)La constante de equilibrio es 11,1 y la mezcla en equilibrio contiene 4 moles de cloro y 4 moles de bromo.¿Cuántas moles de cloruro de bromo hay en equilibrio?

FACTORES QUE MODIFICAN UN ESTADO DE EQUILIBRIO

FACTORES1. TEMPERATURA2. CONCENTRACIÓN3. PRESIÓN TOTAL (ESTADO GASEOSO)

Principio de Le Chatelier“Si se cambian las condiciones bajo las cuales un sistema se encuentra en equilibrio, éste se modifica en el sentido de absorber el cambio y restablecer el estado de equilibrio”

TEMPERATURALAS REACCIONES PUEDEN SER:

EXOTÉRMICAS: Si liberan calor, la entalpía es negativa

SO2 + O2 ↔ 2SO3 + 23 Kcal

ENDOTÉRMICAS: Absorben calor, la entalpía es positiva

Si se tiene un sistema en equilibrio a volumen constante y se aumenta la temperatura, el sistema reacciona consumiendo el calor añadido.

Si la reacción es endotérmica ¿El equilibrio se desplaza hacia los productos o hacia los reactivos?

productos

PRESIÓN

3H2 (g) + N2(g) ↔ 2NH3(g)

Si se aumenta la presión de un sistema gaseoso en equilibrio, éste se desplaza hacia donde haya menos número de moles

CONCENTRACIÓN

CO2 + H2O ↔ H2CO3

Si se aumenta la concentración de alguna sustancia del sistema en equilibrio, éste reacciona disminuyendo la concentración de la sustancia añadida, para restablecer nuevamente el equilibrio y la ke