Ingenierto En Agronomía

EQUILIBRIO QUÍMICO
Química 2º Bachillerato.

1. Concepto de equilibrio químico.
• Un sistema cerrado está en equilibrio químico
cuando no se observan cambios en su
composición química a medida que transcurre
el tiempo.
• Al final de la reacción obtenemos una mezcla
de productos y reactivos.
• Se llega a un equilibrio dinámico, las
moléculas continúan reaccionando y
convirtiéndoseunas en otras aunque sus
proporciones (no cantidades)son constantes.

1. Concepto de equilibrio químico.
• Estas proporciones vienen fijadas por la
constante de equilibro, propia de cada
reacción y que sólo depende de la
temperatura.
temperatura.
• Siendo esto así decimos que en el equilibrio
∆G = 0

• La energía libre de los reactivos es igual a la de
los productos.
G =G
reactivosproductos

2. Ley de acción de masas y constante
de equilibrio.
•
•
•

•
•
•
•

•

En 1864, los químicos noruegos Guldberg y Waage encontraron que existía una
relación constante entre las concentraciones de los productos y de los reactivos en
el equilibrio.
Esta ley se denominó "Ley de acción de masas" y se puede enunciar así:
«Para una reacción reversible en equilibrioquímico a una temperatura dada se
cumple que el producto de las concentraciones de los productos elevadas a los
coeficientes estequiométricos dividido por el producto de las concentraciones
de los reactivos elevadas a sus coeficientes estequiométricos es una
constante».
A esta constante se la denominó constante de equilibrio. Para una reacción
como la siguiente:
• aA+bB
cC+dD
La constante deequilibrio cumpliría (a una determinada temperatura) la
siguiente relación:

Si variamos la concentración de alguna de las sustancias, las diferentes cantidades
de reactivos y de productos se reajustarán de modo que k se mantenga constante.

3. Predicción del sentido de una
reacción. Cociente de reacción.
• En una reacción cualquiera: a A + b B ⇄ c C + d D se llama cociente
de reacción a:• Tiene la misma fórmula que la KC pero a diferencia de ésta, las
concentraciones no tienen por qué ser las del equilibrio.
• Si Q = Kc entonces el sistema está en equilibrio.
• Si Q < Kc el sistema evolucionará hacia la derecha, es decir,
aumentarán las concentraciones de los productos y disminuirán las
de los reactivos hasta que Q se iguale con KC.
• Si Q > Kc el sistema evolucionaráhacia la izquierda, es decir,
aumentarán las concentraciones de los reactivos y disminuirán las
de los productos hasta que Q se iguale con KC.

4. Características del equilibrio.
• 1. El estado de equilibrio se caracteriza porque sus propiedades
macroscópicas (concentración de reactivos y productos, presión de vapor,
etc.) no varían con el tiempo.
• 2. El estado de equilibrio no intercambiamateria con el entorno.
• 3. El equilibrio es un estado dinámico en el que se producen continuas
transformaciones, en ambos sentidos, a la misma velocidad, y por eso no
varían sus propiedades macroscópicas.
• 4. La temperatura es la variable fundamental que controla el equilibrio.
Así, por ejemplo, a 450 °C la constante de equilibrio para la formación del
HI es 57, sea cual fuere laconcentración de las especies reaccionantes, y a
425 °C vale 54,5.
• 5. La Kc corresponde al equilibrio expresado de una forma determinada,
de manera que si se varía el sentido del mismo, o su ajuste
estequiométrico, cambia también el valor de la nueva constante, aunque
su valor esté relacionado con la anterior.

5. Relación entre las formas de
expresar la constante de equilibrio
Relación entrela cte de equilibrio y la energía libre.
• Supongamos que tenemos la reacción:
• Reactivos
Productos
• En el equilibrio se cumple que:

• ΔG la variación de energía libre inicial del proceso
• ΔG0es la variación de energía libre del proceso en estado estándar ( 25 ºC y
1 atm )
• Q es el cociente de reacción.
• Conforme se va alcanzando el equilibrio varía la composición de la mezcla y...