Metodologia Para Resolver Problemas De Ingenieria

EQUILIBRIO QUIMICO

En un proceso químico, el equilibrio químico es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sería el estado que se produce cuando una reacción química evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. La velocidad de reacción de lasreacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos. Este proceso se denomina equilibrio dinámico.1 2
n Es una reacción reversible , es decir, que se produce en ambos sentidos (los reactivos forman productos, y a su vez, éstos forman de nuevo reactivos).
n Cuando lasconcentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos o productos) se mantienen constantes, es decir, ya no varían con el tiempo, se dice que la reacción ha alcanzado el EQUILIBRIO QUÍMICO.

Equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo.
Ello no significa que la reacción se haya parado ya que continuamente los reactivos se estánconvirtiendo en productos y llegado el momento, los productos se convierten en reactivos a la misma velocidad. Es decir:
El equilibrio químico se consigue cuando existen dos reacciones opuestas que tienen lugar simultáneamente a la misma velocidad.
Es importante diferenciar entre el equilibrio en términos de velocidad en el que las velocidades directa e inversa son iguales, con el equilibrio entérminos de concentraciones, donde estas pueden ser, y normalmente son, distintas.
De lo anterior se puede deducir que el sistema evolucionará cinéticamente en un sentido u otro, con el fin de adaptarse a las condiciones energéticas más favorables. Cuando estas se consiguen diremos que se ha alcanzado el equilibrio (G = 0)

CONSTANTE DE EQUILIBRIO
Relacionaba las concentraciones de los reactivosy productos en el equilibrio (depende
de la temperatura).

  | | > |
aA + bB < | | cC + dD |
| | |

Para una reacción genérica
Sean Vd e Vi las velocidades de reacción directa e inversa, siendo Vd = Vi por tratarse de una reacción en estado de equilibrio, se obtiene Kc, la c indica que se da en función de la concentración.

| Kd |
Kc= | | |
  | Ki |
  | [C]c.[D]d| |
Kc= | | |
  | [A]a.[B]b | | |

La Ley de acción de masas:
En un proceso elemental, el producto de las concentraciones en el equilibrio de los productos elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos en el equilibrio elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es una constante para cadatemperatura llamada constante de equilibrio.
La magnitud Kc mide el grado en que se produce una reacción, así:
Cuando Kc > 1 indica que en el equilibrio la mayoría de los reactivos se convierten en productos.
Cuando Kc se aproxima a infinito (es grande), en el equilibrio prácticamente solo existen los productos.
Cuando Kc < 1, indica que cuando se establece el equilibrio, la mayoría de losreactivos quedan sin reaccionar, formándose solo pequeñas cantidades de productos.

Cociente de reacción:
Es la aplicación de la ley de acción de masas para una reacción general que no haya conseguido alcanzar el equilibrio
| [C]c.[D]d |
Q= | | |
  | [A]a.[B]b |

Donde Q es el cociente de reacción y las concentraciones expresadas en él no son las concentraciones en equilibrio.
Si Q <Kc predomina la reacción hacia la derecha, hasta llegar al equilibrio (hacia productos disminuyen los reactivos)
Si Q = Kc el sistema está en equilibrio.
Si Q > Kc predomina la reacción hacia la izquierda, hasta llegar al equilibrio (hacia reactivos disminuyen los productos).

Principales características del equilibrio
 El estado de equilibrio se caracteriza porque sus propiedades...