17 Equil 2014

EQUILIBRIO QUIMICO

EQUILIBRIO FISICO
H2O (l)

H2O (g)

CAMBIO FÍSICO

EQUILIBRIO QUIMICO
REACCION QUÍMICA:

Cambio químico

Irreversibles:
Transcurren hasta que algunos de los reactivos se consumen
totalmente; se representan mediante una ecuación con una flecha ( )
Ejemplo:

4Fe(s) + 3O2(g)

2Fe2O3(s)

Reversibles:
La reacción transcurre sin que ninguno de los reactivos se consuma
totalmente,produciendo un equilibrio entre reactivos y productos. Las
ecuaciones se representan por una doble flecha ( )
Ejemplo:

H2(g) + I2(g)

2 HI(g)

EQUILIBRIO QUIMICO
• En las reacciones reversibles, las reacciones nunca
llegan a completarse, pues se produce en ambos
sentidos (los reactivos forman productos, y a su vez,
éstos forman de nuevo reactivos).
• Cuando las concentraciones de cada una delas
sustancias que intervienen (reactivos o productos)
permancen constantes en el tiempo sin que se
produzcan cambios, se llega al EQUILIBRIO QUÍMICO.

Un equilibrio químico es un estado dinámico, donde es
posible encontrar que las reacciones directa e inversa
coexisten.

N2O4(g)

2NO2(g)
equilibrio
equilibrio

equilibrio

Tiempo

Tiempo

Al principio solo NO2

Al principio solo N2O4

Tiempo

Alprincipio
NO2 y N2O4

Las reacciones reversibles se presentan en términos
generales como:

aA + bB ' cC +

dD

Expresión matemática del equilibrio: constante de
equilibrio, Keq, que tiene un valor determinado a una
temperatura dada.

[
C] [D]
K eq =
a
b
[A] [B]
c

[ ] Concentración
molar (mol/L)

d

El valor de K es independiente de las concentraciones iniciales de los
reactivos, y dependeexclusivamente de la temperatura.

El equilibrio
Keq >> 1

Favorece la formación de los productos

Keq << 1

Favorece la formación de los reactivos

Expresión de la constante de equilibrio
La concentración del solvente casi no varía durante la reacción y
se considera incluída en el valor de K , así no se escribe en la
expresión de la constante, lo mismo ocurre si se tienen líquidos
puros. (Ej: H2O(l) )En el caso de sólidos puros en sistemas heterogéneos (p.ej.
solutos no disueltos), la “concentración” de éstos es determinada
por su densidad, la cual también se incluye en el valor K. Por lo
tanto la conc. del sólido no aparece en la expresión de la K.
(Ej: AgCl(s) )

Equilibrio homogéneo
El equilibrio homogéneo se da en las reacciones donde
todas las especies reactivas están en la misma fase.1. CH3COOH(ac)

[CH
Kc=

CH3COO-(ac) + H+(ac)
3 COO

−

][H ] = 1,8x10
+

[CH 3 COOH ]

2. H2O(l)

H+(ac) + OH-(ac)

(T=1000K)

−5

(T=298 K)

Kw = [H+] [OH-] = 1x10-14
3. 2CO(g) + O2(g)

2 CO2(g)

Kp=

2
PCO
2
2
PCO
·PO2

(T=1000 K)

= 2.2x1022

Equilibrio heterogéneo
El equilibrio heterogéneo se dá en reacciones donde los
reactivos y productos están en diferentes fases .
1. CaCO3(s)

CaO(s) +CO2(g)

(T=897 K)

Kp = PCO2 = 1atm
2. Cu(OH)2(s)

Cu2+(ac) + 2OH-(ac)
K=[Cu2+][OH-]2 = 2,2x10-20

(T=298 K)

Ejercicio 1
Escribir las expresiones de KC o Kp para los siguientes
equilibrios químicos:
a) N2O4(g) • 2 NO2(g);
b) 2 NO(g) + Cl2(g) • 2 NOCl(g);
c) CaCO3(s) • CaO(s) + CO2(g);
d) 2 NaHCO3(s) • Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g).

Escritura de las expresiones de la constante de
equilibrio
•

Lasconcentraciones de las especies reactivas en fase acuosa se
expresan en C (mol/L). En la fase gaseosa, las concentraciones se
pueden expresar en C o en atm.

•

Las concentraciones de sólidos puros, líquidos puros y solventes
no aparecen en las expresiones de constantes de equilibrio.

•

La constante de equilibrio es una cantidad adimensional.

•

Citando un valor por la constante de equilibrio,debe especificar la
ecuación balanceada y la temperatura.

•

La constante de equilibrio es constante a una temperatura dada.

Ej.-1. Calcular la constante de equilibrio del siguiente sistema:

H2(ac)
Moles :

0,2 mol

K=

+

I2 (ac)
0,2 mol

[HI]2
[H2] [I2]

=

'

2HI (ac)

a 445 ºC

1,6 mol

en 3,0L

[1,6/3]2
= 64
[ 0,2/3] [0,2/3]

2.- Dada la siguiente reacción:

H2(ac) + I2(ac) ' 2...