QUIMICA GENERAL Y ORGANICA

EQUILIBRIO QUIMICO

2015

Qu es un equilibrio qumico?Es una reaccin que nunca llega a completarse, pues se produce en ambos sentidos (los reactivos forman productos, y a su vez, stos forman de nuevo reactivos).Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos o productos) se estabiliza se llega al EQUILIBRIO QUMICO.

EQUILIBRIO QUMICO La mayora de las reacciones qumicas no se producen en forma completa. Es decir, cuando los reactivos se mezclan en cantidades estequiomtricas, no se transforman completamente en productos. Las reacciones que no se completan del todo y que pueden producirse en ambas direcciones se denominan reacciones reversibles. Una reaccin reversible puede representarse de la siguiente forma:

donde las letras maysculas representan las frmulas y las minsculas los coeficientes estequiomtricos.EL EQUILIBRIO QUMICO se logra cuando dos reacciones opuestas ocurren simultneamente con la misma velocidad.

Equilibrio de molculas (H2 + I2 2 HI) GRUPO ANAYA. S.A.

Variacin de la concentracin con el tiempo (H2 + I2 2 HI)

Constante de equilibrio (Kc)En una reaccin cualquiera: a A + b B c C + d D la constante Kc tomar el valor:

para concentraciones en el equilibrioLa constante Kc cambia con la temperaturaATENCIN!: Slo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolucin. Las especies en estado slido o lquido tienen concentracin constante y por tanto, se integran en la constante de equilibrio.

CONSTANTE DE EQUILIBRIO Sea cual sea el mecanismo de la reaccin, siempre se obtiene la misma expresin para la constante de equilibrio.

y la constante de equilibrio es:

La constante de equilibrio es el producto de las concentraciones de equilibrio (en moles por litro, molaridad) de los productos, elevada cada una de ellas a una potencia igual a sus coeficientes en la ecuacin ajustada, dividida entre el producto de las concentraciones de los reactivos elevadas cada una de ellas a su coeficiente estequiomtrico.

Constante de equilibrio (Kc)En la reaccin anterior: H2(g)+ I2(g) 2 HI (g)

El valor de KC, dada su expresin, depende de cmo se ajuste la reaccin.

El valor de Kc de cualquier ecuacin varia nicamente con la temperatura. En los equilibrios en que participan gases, la constante de equilibrio suele expresarse en funcin de las presiones parciales (Kp) en vez de hacerlo en funcin de las concentraciones (Kc).Kp = Kc (RT)n Donde n es el nmero de moles de los productos gaseosos menos el nmero de moles de los reactivos en la ecuacin balanceada.

El rango del valor de K sirve para predecir el comportamiento del sistema en equilibrio .

Rango de K Desplazamiento del sistema. K > 1 Se favorece la reaccin directa K < 1 Se favorece la reaccin inversa K = 1 Ambas reacciones son iguales.

Ejercicio A: Escribir las expresiones de KC para los siguientes equilibrios qumicos:

a) N2O4(g) 2NO2(g);

b) 2 NO(g) + Cl2(g) 2 NOCl(g);

c)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g);

d) 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g).

EJERCICIOS1.-Calcular las constantes de equilibrio en funcin de la concentracin y de la presin para la reaccin entre hidrgeno y nitrgeno en equilibrio a la temperatura de 25 C, a concentraciones de nitrgeno 1,03 mol/litro, hidrgeno 1,62 mol/litro y de amonaco 0,102 mol/litro.2.- En una experiencia realizada a 490 C, para el estudio de la reaccin: se encontr que, una vez alcanzado el equilibrio, las concentraciones de hidrgeno, iodo y yoduro de hidrgeno eran respectivamente 0,000862; 0,00263 y 0,0102 moles/litro. Calclese el valor de la constante de equilibrio a la temperatura mencionada.3.-Para la siguiente reaccin en equilibrio a la temperatura de 50 C: El valor de Kc = 0,25, determnese el valor de Kp.

Principio de Le ChatelierUn cambio o perturbacin en cualquiera de las variables que determinan el estado de equilibrio qumico produce un desplazamiento del equilibrio en el sentido de contrarrestar o minimizar el efecto causado por la perturbacin.

Ejercicios1.- Para la siguiente reaccin en equilibrio

Cul de los siguientes cambios altera su constante de equilibrio? a) Remover parte del NH3 . b) Adicionar N2 c) Aumentar la presin. d) Aumentar la temperatura. e) Adicionar un catalizador

2.- Se ha realizado la reaccin N2O4 (g) 2 NO2 (g) varias veces, con distintas cantidades, siempre a 134 C. Una vez alcanzado el equilibrio las concentraciones de las dos substancia en cada muestra fueron: Completar la tabla:

R// 0,3074 mol/l 0,04762 mol/l

3.-A 327C la Kc = 77 para el proceso: N2(g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ,hallar la Kp a esa misma temperatura, para: 4NH3(g) 2N2(g) + 6H2(g)

R//996,11 atm

123[ N2O4 ] /(moles/l)0,290,05[NO2] /(moles/l)0,740,3