Equilibrio químico

Equilibrio dinámico en sistemas químicos Dos tipos de reacciones:

– IRREVERSIBLES (se consumen los reactivos) – REVERSIBLES (se alcanza un equilibrio entre

reactivos y productos)

– equilibrio dinámico (las moléculas siguen reaccionando)

– las concentraciones se mantienen constantes

Las reacciones directa e inversa continúan produciéndose.

En el equilibrio se cumple: vd = vi

vd (velocidad directa)

vi (velocidad inversa)

La ley del equilibrio químico

Dada la reacción: H2 (g)+ I2(g) 2HI(g)

la relación Q= (HI)2/(H2)(I2) llamada cociente de reacción, en el equilibrio es constante, y se representa por Kc (constante del equilibrio), depende de la temperatura.

Se cumple para disoluciones diluidas y gases a presiones bajas.

Q= Kc , si está en equilibrio

Equilibrios gaseosos En una mezcla de gases la presión parcial

pi=ciRT, ci es la concentración molar. Si todos los reactivos y productos son

gases la Kc se puede poner en función de la Kp

en dicho caso se cumplirá: Kp= Kc(RT)n, n= moles productos-moles

reactivos (sólo gases)

Constante de equilibrio y temperatura

Los valores de K p y Kc solo dependen de la temperatura.

Si la constante vale K1 a T1 y K2 a T2, se cumple:

log (K1/K2)=-(Hº/2,303R)((1/T1)-(1/T2))

Significado del valor de K de equilibrio Si K es muy grande, reacción

desplazada a la formación de productos si K ~1. Las concentraciones de

reactivos y productos son similares. Si K es muy pequeña. La reacción está

desplazada hacia los reactivos. La K indica en qué grado los reactivos

se transforman en productos.

Principio de Le Chatelier

Cuando un sistema en equilibrio es perturbado externamente,este se desplaza en el sentido de contrarrestar la perturbación. – Adición de un reactivo o producto: el

equilibrio se desplaza en el sentido de consumir la sustancia añadida.

– Eliminación de un reactivo o producto: se desplaza en el sentido de producir la sustancia eliminada.

Cambios de volumen. (le chatelier)

Un aumento de presión o una disminución en el volumen, desplaza el equilibrio en el sentido de disminuir el número de moles gaseosos, y viceversa.

Se puede conseguir aumento de presión añadiendo un gas inerte.

Cambios de temperatura- le chatelier

Un aumento de la temperatura desplaza un equilibrio en el sentido en que la reacción es endotérmica, una disminución lo desplaza en el sentido en que es exotérmica.

Principio de le ChatelierReactProd

V P T

a+ moles

a- mo

les

endotérmica

a- mo

les

a+ moles

exotérm

ca

Adiciónreact-prod

EliminaReact-prod

temperatura

Volumen

aumento

En elsentidoendotérmica

En elsentidoquehaya +molesgases

Equilibrios heterogéneos

Reacción heterogénea: aquella en la que se distinguen fases (s, l, g)

CaCO3(s)CaO(s) +CO2(g) la concentración de un sólido o un líquido puro, a

una temperatura dada, tiene un valor constante (dependen de la densidad).

La K de una reacción heterogénea ya incluye los valores constantes de las concentraciones de líquidos y sólidos.

Equilibrios heterogéneos

En la expresión de la Kc para un equilibrio heterogéneo, no aparecen las concentraciones de los sólidos ni las de los líquidos puros.

La Kp de un equilibrio heterogéneo solo incluye las presiones parciales de las sustancias gaseosas.