1 EQUILIBRIO QUIMICO

CAPITULO 1
EQUILIBRIO QUIMICO
El EQUILIBRIO es un estado en el que no se observan cambios en la concentración de las sustancias en una reacción química conforme el tiempo transcurre.
Todos los procesos químicos evolucionan desde los reactivos hasta la formación de los productos a una velocidad que cada vez es menor, ya que a medida que transcurre hay menos cantidad de reactivos. Por otrolado, según van apareciendo moléculas de los productos, estas pueden reaccionar entre si y dar lugar nuevamente a reactivos, y lo hacen a una velocidad mayor, ya que cada vez hay más.
El proceso continúa hasta que la velocidad de formación de los productos es igual a la velocidad de descomposición de éstos para formar nuevamente los reactivos. Es decir, se llega a la formación de un estado dinámicoen el que las concentraciones de todas las especies reaccionantes (Reactivos y Productos) permaneces constantes en función del tiempo. Esto se conoce como EQUILIBRIO QUIMICO.
CONCEPTO DE EQUILIBRIO Y LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO:
Pocas reacciones se realizan en una sola dirección, la mayoría son reversibles al menos en un cierto grado. Al inicio de un proceso reversible, la reacción lleva a laformación de los productos. Tan pronto como se forman algunas moléculas de producto, comienza el proceso inverso, estas moléculas reaccionan y forman moléculas de reactivos. El EQUILIBRIO QUIMICO se alcanza cuando las velocidades de las reacciones en un sentido y en otro se igualan, y las concentraciones de los reactivos y productos permanecen constante.
Cabe señalar que en el EQUILIBRIO QUÍMICO,participan distintas sustancias como reactivos y productos; en cambio el equilibrio entre dos fases de la misma sustancia se denomina EQUILIBRIO FISICO, ya que los cambios que suceden son procesos físicos:
H2O(l) ⇆ H2O(g)Equilibrio Físico
N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g)Equilibrio Químico
(Incoloro) (Café oscuro)
La cinética química es el campo de la química que se ocupa de la rapidez o velocidadcon la que ocurren las reacciones químicas, es decir, la desaparición de reactivos para convertirse en productos; así como de los mecanismos de las mismas. Es muy importante resaltar que la cinética química es hoy por hoy un estudio puramente empírico y experimental, pues a pesar de la gran cantidad de conocimientos sobre química cuántica que se conocen, siguen siendo insuficientes para predecirni siquiera por aproximación la velocidad de una reacción química. Por lo que la velocidad de cada reacción se determina experimentalmente.
CONSTANTE DE EQUILIBRIO:
Sea la reacción reversible:
aA + bB ⇆ cC + dD
De acuerdo a la Cinética Química, las velocidades de reacción son:


Si la reacción se encuentra en equilibrio químico, entonces:

El cociente , es constante para cada temperatura yse define como CONSTANTE DE EQUILIBRIO (Kc):

La expresión anterior es conocida como LEY DE ACCION DE MASAS, que establece que: “Para una reacción reversible en equilibrio y a una determinada temperatura, una relación determinada de concentraciones de reactivos y productos tiene un valor constante (Kc: Constante de Equilibrio).
La magnitud Kc nos informa sobre la proporción entre reactivos yproductos en el equilibrio químico, así
Cuando Kc > 1, el equilibrio esta desplazado hacia la formación de los productos
Cuando Kc < 1, el equilibrio se desplaza hacia los reactivos
Cuando Kc = 1, el equilibrio no está desplazado en ningún sentido
Cuando Kc → ∞, en el equilibrio solo existen los productos
EXPRESIONES DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO:
EQUILIBRIOS HOMOGENEOS:
Se aplica alas reacciones en las que todas las sustancias se encuentran en un mismo estado físico. Sea la siguiente reacción, donde todas las sustancias son gaseosas:
aA + bB ⇆ cC + dD
A T constante, la P de un gas es directamente proporcional a la concentración molar (M) del gas:

Donde:
Como el producto RT es constante:
Entonces:

Si la T no es constante:

Entonces:


A continuación se puede...