Equilibrio Quimico

Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas

Química General para Ingeniería
Unidad 10
Tema: Equilibrio Químico.

UdeC/FCQ/M E König
Unidad 10

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Unidad 10. Equilibrio químico.
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La naturaleza dinámica del equilibrio químico.
Constante de equilibrio, K.
Expresión de equilibrio, unidades.
Relaciones entre Kp , Kc y Kx.
Significado de valor de K.Cociente de reacción, Q.
Cómo resolver problemas de equilibrio
químico.
• Condiciones de reacción y estado de equilibrio:
Principio de Le Châtelier.
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Unidad 10

El estudio de las reacciones químicas debe
permitir responder, entre otras, tres preguntas
escenciales:
1) ¿Con qué velocidad procede la reacción en
un momento dado? (Cinética química)
2) ¿Cuáles son lasconcentraciones de reactantes
y de productos cuando ya no hay más
cambio?
(Equilibrio químico)
3) ¿Qué cantidad de energía está involucrada en
la reacción? (Termodinámica química)
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El estudio del equilibrio químico permite
responder la segunda pregunta:
¿Cuánto producto se formará bajo un conjunto
dado de concentraciones y condiciones iniciales?
Elequilibrio químico tiene relación con la
extensión de la reacción (conversión o alcance
de la reacción). En otras palabras: cuánto ocurre
la reacción, (independiente del tiempo que
demore).
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La naturaleza dinámica del equilibrio
químico.
Un sinnúmero de experimentos con
reacciones químicas ha mostrado que en un
estado de equilibrio las concentracionesde
reactantes y de productos ya no cambian en el
tiempo.
Este cese aparente de cambio químico ocurre
porque todas las reacciones son reversibles.
Reactantes
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Productos
indica reversibilidad

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Ejemplo de equilibrio físico:
H2O(s)
H2O(l)
aPyT
El hielo funde y el agua líquida solidifica y
pueden permanecer ambas indefinidamente.
Ejemplo deequilibrio químico:
2 NO2(g)
N2O4(g)

aPyT

El equilibrio químico se establece desde el
instante en que la velocidad de la reacción
directa y la velocidad de la reacción inversa se
igualan.
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N2O4(g)

directa
iversa

2 NO2(g)

aPyT

velocidad

Equilibrio químico => vdirecta = vinversa
vdirecta
vinversa
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equilibriotiempo

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El estado de equilibrio químico es dinámico :
una vez alcanzado el equilibrio, las reacciones
directa e inversa no cesan, ellas siguen
ocurriendo, ambas a la misma velocidad, por
consiguiente la composición del sistema
reaccionante en el estado de equilibrio no
cambia en el tiempo.

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El estado de equilibrio químico contiene :
TODASlas sustancias que participan en la
reacción.

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Constante de equilibrio, K.
La termodinámica química permite establecer que
para cada reacción química reversible que ocurre
a P y T:
aA(..) + bB(..) = cC(..) + dD(..)
existe una constante constante de equilibrio, K,
que depende sólo de la temperatura.
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• Cadareacción tiene su K.
• El valor de K sólo cambia con la temperatura.
• K tiene sólo valores positivos:
0 < K < infinito
• El valor de K tiene relación con la extensión
de la reacción.
• La constante K tiene una expresión cuya
forma depende de la estequiometría de la
reacción.
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Expresión de equilibrio, unidades.
Para la reacción:
aA(..) + bB(..) = cC(..)+ dD(..)

aT

la expresión de la constante de equilibrio K es de
la forma:
donde [X] es la concentrac [ D]d
[ C]
ción M de la especie X en el
K=
[A]a [B]b
EQUILIBRIO.
ó Kc
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(en función de concentraciones)
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Debe tenerse en cuenta que:
si en la reacción intervienen
sólidos (puros)
o
líquidos (puros)
éstos no aparecen en la expresión de la...