Equilibrio Químico

4. Equilibrio químico
Es el estado al que se llega al final de cualquier sistema químico . La expresión matemática que
representa al Equilibrio Químico, se conoce co mo Ley de Acción de Masas y se enuncia como: La
relación del producto d e las actividades ( actividad igual a concentración en soluciones diluídas)
elevadas los coeficientes estequiométricos en la reacción de p roductos y reactivosperman ece
constante al equilibrio. Para cu alquier reacción:

aA + bB

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

[C ]c [D ]d
Q=
[A]a [B]b

cC + dD

K = cte. de ca da reacció n en el e quilibrio

Q= valor que disminuye durante la reacci ón hasta que
perma ne ce consta nte al equilibrio, relación a nte s del
equilibrio.

Las letras entre paréntesis rectangular indican concen tración molar de reactivo o producto ylos
exponentes son los coeficientes estequiométricos respectivos en la reacción. De acuerdo con estas
expresiones matemáticas:
Si K <<< 1, entonces la reacción es muy reversible y se dice que se encuentra desplazada a la
izquierda.
Si K = 1, es una reacción en la qu e se obtiene 50 % de reactivos y 50 % d e productos.
Si K >>> 1 , la reacción tiene un rendimiento alto y s e d ice que estadesplazada a l a derecha.
Si se utiliza Q se s abe qu e:
Si Q < K: la reacción se lleva a cabo hacia los prod uctos (derecha), y Q va a au mentar hasta
llegar a K, donde se vuelve constante.
Si Q > K: la relación entre produ ctos y reactivos es muy grande, entonces los produ ctos se
convierten en reactivos y la reacción s e lleva a cabo en sentido contrario (izquierd a, p ero en menor
cantidad).
Si Q = K:el sistema se encu entra en equilibrio.
El equilibrio químico se rige por el principio de LeCh atelier:

Pri ncipio de Le Cha telier:
Un sistema, sometido a un cambio, se ajusta el sistema de tal manera que se cancela parcialmente el
cambio.
Factores que influyen en la reacción:
Concentración
Presión
Temperatura

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Concentra ción:
- A mayor concentración en los productos el equilibrio tiende adesplazarse haci a los
reactivos para compensar la reacción (el equilibrio se v a hacia la i zquierda).
- A mayor con centración en los reactivos, el equilibrio tiende a desplazarse hacia los
productos (el equilibrio se va hacia la derecha).
Presión:
- Es importante hacer notar, que la presión sólo afecta a aquellos productos o reactivos que se
encuentran en fase g aseosa.
- A mayor presión, elequilibrio tenderá a irse a donde hay menor nú mero de moles. De
acuerdo con la ley gen eral d el estado g aseoso
PV=Rn T que implica que a mayor número de moles, mayor presión.
Temperatura:
En la temperatura se debe de considerar su entalpía (H°) :
I.
Si H es positiva, la reacción es endotérmica.
II.
Si H es n egativa, l a reacción es exotérmica
-

A mayor presión, el equilibrio tenderá a irse adonde hay menor nú mero de moles. De
acuerdo con la ley gen eral d el estado g aseoso.
Si una reacción es endotérmica, al aumentar la temp eratura, el equilibrio se desplazará
hacia la derecha (mayor formación de productos).
Si una reacción es exotérmica, al aumentar la temperatura, el equilibrio se desplaza h acia la
izquierda (mayor formación de reactivos)

Ejemplo resuelto:
Si la reacción es N2 +3 H2

2 NH3

N2= [0 .683]
H2= [8 .8]
NH3 = [1 .05]

=
Las concentraciones en el equilibrio son 0.683M (N2) y 1.05M (NH3). Si se añad e a esta reacción
NH3, suficiente p ara que la concentración sea 3 .65M:

a) Predice el s entido de la reacción para qu e alcanzar un nuevo equilibrio
b) Calcula la concentración d e todas las especies en el nuevo equilibrio
c) Calcula el rendimiento en el nuevoequilibrio. (Considera las concentraciones iniciales de
nitógeno y de amoniaco).

a)

N2

+ 3 H2

[0.683]
[1.05]

2 NH3

[8.8]

Si se au men.t65l]a concentración de NH3 (producto) entonces la reacción tiende a d esplazars e haci a la
[3 a
izquierda (fo rmándose reactivo), para co mpensar el au mento de la concentración de los p roductos.
b)

N2

+

3H2

2NH3

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Inicial

[0.683]

[8.8]

[3.65]...