2 Clase 2 Cinética Química II Equilibrio Químico

Clase

Cinética química II:
Equilibrio químico

Aprendizajes esperados

•

Conocer el concepto de equilibrio químico.

•

Enunciar el principio de Le Chatelier.

•

Reconocer hacia dónde se desplaza el equilibrio químico, según
el factor afectado.

Pregunta oficial PSU
Para la reacción en estado de equilibrio
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO (g) + 6 H2O
la constante de equilibrio (K) es
A)
B)
C)
D)E)

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2008.

1. Equilibrio químico
2. Principio de Le Chatelier

1. Equilibrio químico
En una reacción química, generalmente los reactivos no se consumen por completo, sino
que se obtiene una mezcla donde coexisten reactivos y productos. Cuando dejan de
producirse modificaciones en un sistema químico, se dice que se ha alcanzado el estado de
equilibrio.Nivel microscópico

Equilibrio dinámico, tanto los reactivos como los
productos se forman con la misma velocidad que
se descomponen.

Nivel macroscópico

A una temperatura determinada, las
concentraciones de las distintas sustancias no
varían con el tiempo.

1. Equilibrio químico
1.1 Ley de acción de masas y constante de equilibrio Kc
Sea un proceso químico representado por la ecuación


a A +b B


Vd
Vi

cC+dD

Una vez alcanzado el equilibrio, Vd = Vi. Esta relación se puede expresar de la
forma

 C  D 
a
b
 A   B
c

Kc =

d

La ecuación anterior es la expresión matemática de la ley de
acción de masas (LAM)

1. Equilibrio químico
1.1 Ley de acción de masas y constante de equilibrio Kc
El cociente Kc se denomina constante de equilibrio.
• Es un valor característico decada equilibrio y solo cambia con la temperatura.
• Es un valor independiente de las cantidades iniciales de reactivos y productos.
• Las concentraciones que intervienen en la constante de equilibrio se expresan en
mol/L (M).

Para la siguiente reacción
N2 (g) + 3 H2 (g)
la expresión de Kc es

Kc =

 


 NH3 

2 NH3 (g)
2

 N2   H2 

3

Solo se incluyen las especies gaseosas y/o endisolución

1. Equilibrio químico
1.3 Equilibrios heterogéneos
Son aquellos en los que coexisten varias fases. La densidad de sólidos o líquidos
puros, a una temperatura constante, no presenta variación, por lo que sus
concentraciones se consideran constantes (no intervienen en la expresión de las
constantes de equilibrio).


H 2SO 4 (ac) + CaCO3 (s) 

CaSO 4 (ac) + CO 2 (g) + H 2 O (l)

En elequilibrio se evalúan gases y sustancias en disolución:

Kc =

 CO2   CaSO4 
 H 2SO4 
Siempre hay que comprobar que la
ecuación se encuentre balaceada

1. Equilibrio químico
1.4 Interpretación de la constante K
El valor de K indica si los reactantes o productos están favorecidos:

Valor de K

Comportamiento

Grande (>103)

Equilibrio favorece a los productos

Intermedio (10-3 – 103)

Ni losreactantes ni los productos son favorecidos

Pequeño (<10-3)

Equilibrio favorece a los reactantes

N2 (g) + O2 (g)

 2 NO (g)

Kc = 4,8x10 a 298 K

K pequeño , el equilibrio favorece a los reactantes.

H2(g) + Cl2(g)

 2 HCl (g)

Kc = 2,5 ·1033 a 298 K

K grande, el equilibrio favorece a los productos.

2. Principio de Le Chatelier
Si se modifican las condiciones de un sistema que seencuentra en equilibrio,
este se adapta a las nuevas condiciones alcanzándose un nuevo estado de
equilibrio.
El principio de le Chatelier dice “Si, en un sistema en equilibrio, se varía algún
factor que afecte al equilibrio, este evolucionará en el sentido en que tienda a
contrarrestar dicha variación”.
Factores que modifican el equilibrio de un sistema:
Concentración

Presión

Temperatura

2.Principio de Le Chatelier
2.1 Variación de concentración
Cambios en la concentración de alguna de las especies químicas del
sistema: “La reacción se desplazará en el sentido que permita alcanzar
nuevamente la relación de concentraciones, representada por el valor de
la K a esa temperatura“

aA+bBcC+dD
[R ] = concentración Reactantes
Aumento [R]

Aumento P

[P ] = concentración Productos

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