equilibrio quimico

Equilibrio Químico: el contexto
Química I
Contenidos mínimos
Teoría atómica y molecular de la materia. Propiedades generales de los
elementos. Metales y no metales. Uniones químicas. Estados de agregación de
la materia. Leyes de los gases. Soluciones. Estequiometría. Conceptos básicos
de equilibrio químico, cinética y termoquímica.

Programa
1. Medidas y Unidades
2. Átomos
3.Propiedades periódicas de los elementos
4. Metales y compuestos iónicos
5. Moléculas
6. Interacciones no covalentes

7. Nomenclatura
8. Cantidades en química
9. Gases
Propiedades a nivel macroscópico y microsópico. Presión, unidades. Leyes
fenomenológicas: ley de Boyle, ley de Gay-Lussac y principio de Avogadro. El gas
ideal y la ecuación general de los gases ideales. Mezclas de gases, ley deDalton.
Teoría cinética molecular. Difusión y efusión. Gases reales. Ecuación de van der
Waals.

10. Líquidos y sólidos
11. Transformaciones físicas
Definición.
Cambios de fase. Presión de vapor. Diagrama de fases para sistemas de un
componente.
Disoluciones. Descripción macroscópica y microscópica. Interacciones
involucradas. Solubilidad. Propiedades coligativas.

12. Composición de lassoluciones

13. Transformaciones químicas
14. Termoquímica
15. Cinética química
Transformación de los reactivos en el tiempo. Definición de la velocidad de reacción.
Gráficos de concentración versus tiempo. Determinación gráfica de la velocidad
instantánea.
Ley de velocidad. Orden de reacción. Reacciones elementales y complejas. Efecto de
la temperatura en la velocidad de reacción.Catalizadores.

16. Equilibrio
Estado de equilibrio de un sistema. Equilibrio térmico, mecánico y material.
Descripción macroscópica y microscópica.
Equilibrio químico. La constante de equilibrio: Kc, Kp y K. Relación con la cinética de
la reacción.
Equilibrios heterogéneos.
Influencia del agregado o remoción de reactivos o productos sobre el sistema en
equilibrio. Efecto de la temperatura.Bibliografía


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


Atkins, P., Química.
Brown, T., LeMay, H., Bursten, B., Química, la ciencia central.
Chang, R., Química.
Pauling, L., Química.
Mahan, B., Química, curso universitario.

Conocimientos previos:
•

Estado de equilibrio de un sistema, funciones de estado.

•

Gas ideal y gases reales. Solución ideal y soluciones reales.

•

Reacciones elementales ycomplejas, mecanismo de reacción, perfil
de reacción.

Objetivos
•
•
•
•

•
•

Caracterizar el equilibrio químico en términos de la composición del sistema
cuali y cuantitativamente.
Revisar el tratamiento estequiométrico de las reacciones en términos de
rendimiento.
Incorporar la idea de la reversibilidad de las reacciones y la naturaleza
dinámica del equilibrio.
Reconocer lasvariables que afectan la composición del sistema en el
equilibrio y predecir la evolución del sistema en respuesta a cambios
externos.
Reconocer generalidades y diferencias entre reacciones distintas y con otros
equilibrios dinámicos.
Reconocer y evaluar las aproximaciones realizadas en el tratamiento
cuantitativo del equilibrio.

Equilibrio Químico: la clase
Contenidos
•

La constantede equilibrio.

•

Equilibrios homogéneos y heterogéneos.

•

Reversibilidad de las reacciones, naturaleza dinámica del equilibrio.

•

Equilibrio y velocidades de reacción.

•

Q, el cociente de reacción

•

Respuestas de un sistema en equilibrio a cambios impuestos.

Rendimiento experimental de reacción:
evolución de los sistemas reactivos

N2O 4   2NO 2

N2O 4  2NO 2
Concentración

tiempo

La constante de equilibrio
• Ley de acción de masas (Guldberg y Waage 1864):

[NO2 ]2eq
[N2O 4 ]eq

cte (si T cte)

• Esta relación es independiente de la composición inicial del sistema:
Experimento

[N2O4]0

[NO2]0

[N2O4]e

[NO2]e

Kc

1

1,00 10-3

0

4,72 10-6

9,95 10-4

0,21

2

4,00 10-3

0

7,34 10-5

3,93...