CLASE EQUILIBRIO QUIMICO

EQUILIBRIO QUIMICO
En una reacción quimica como:
N 2 O4
2NO
Los reactivos pasan a productos, pero algunas
moléculas de producto se vuelven a convertir en
reactivos, creando un EQUILIBRIO DINAMICO

N2O4

2 NO2

Esta es una reacción reversible.
EL EQUILIBRIOS QUIMICO ocurre cuando la
velocidad de producción de N2O4 es igual a la
velocidad de producción de NO2..
El equilibrio químico se puedeexpresar como una
relación entre las concentraciones de productos y
reactivos a un temperatura constante por medio de
K.

CONSTANTE DE EQUILIBRIO K
• Kc es un número, que se mide a temperatura
constante.
• Kc a 25 ˚C para la reacción N2O4
2NO2
se escribe:
2


NO2 
3
Kc 
4.63 10
 N 2O4 

• El coeficiente de la reacción balanceada es el
exponente de la respectiva concentración en la
expresiónde la constante de equilibrio.
• La letra c de Kc indica que las concentraciones de
los productos y reactivos esta en moles/L

Podemos definir en términos generales la
constante de equilibrio Kc asi:

aA  bB  cC  dD


C   D
Kc  a b
 A  B
c

d

Observando la expresión matemática, podemos
deducir que cuando la concentración de
productos aumenta la concentración de
reactivos disminuye yviceversa.

EQUILIBRIO HOMOGENEO:
Es un término que se aplica a las reacciones en
las que todas las especies reactivas se
encuentran en una misma fase.
Ejemplo: N2O4(gas )
2NO2 (gas) es una
reacción de tipo homogenea, , su constante se
expresa como:
2

NO2 
Kc 
 N 2O4 

En términos de su molaridad. Pero como todos
las sustancias reactivas son gaseosas, la
constante también se puedeexpresar en
términos de sus presiones: Kp

Ahora vamos a expresar Kc y Kp relacionadas si
la reacción química ocurre en estado gaseoso y
sus componentes se comportan como gases
ideales


NO2 
Kc 
 N 2O4 
2

2

P NO2
kp 
PN 2 O4

En general para una reacción del tipo : aA (g)  bB( g )
podemos expresar :
b

B
Kc  a
 A

pbB
y Kp  a
pA

p A y p B son presiones parciales de A y B, y si sucomportamiento es de un gas ideal,
PAV n A RT
PA 

PBV nB RT

n A RT
V

PB 
b

nB RT
, reemplazan do en K p , tenemos
V

b

 nB RT 
 nB 
 
 V 
 V   RT  b a tanto n A
Kp 

y
a
a
V
n
RT
n
 A

 A
 
 V 
V 

nB

b

B
n
se pueden sustituir por  A  y  B  asi : K p  a  RT 
 A
n
K p  K c  RT  donde n b  a

V

tienen unidades de mol

Litro

Ejemplo 1:
Parala reacción

N2(g) + 3 H2 ↔2NH3(g)

Kp=4.3x104 a 375˚C, clacule Kc para esa reacción.
Si Kp=Kc(RT)∆n

R=0.08217

T=375 +273 =648˚K
∆n=4 – 2 =2
Despejamos Kc = Kp/(RT)∆n, si reemplazamos
todos los valores Obtenemos:

Kc 

Kp



4.3 10

4

 RT  n  0.08217 648 2

Ejemplo 2:
Escriba le expresión de Kc en términos de Kp para
la reacción :
H2(gas) + Br2(gas) ↔2HBr(gas)
• Todos los reactivosson gaseosos, entonces
buscamos ∆n,
• ∆n = 2 - 2 = 0, aquí son dos moles de
producto menos 2 moles de reactivos.

K p  K c  RT 

n

0

 K c  RT   K p  K c

EQUILIBRIO HETEREOGENEO
Un equilibrio heterogéneo se presenta en
una reacción química reversible en la cual
los reactivos y productos están en
diferentes fases.
Ejemplo: Cuando se calienta carbonato de
calcio en un recipiente cerradose
establece el siguiente equilibrio:
CaCO3(solido)↔ CaO (solido) + CO2(gas)

CaCO3(solido)↔ CaO (solido) + CO2(gas)
La constante de equilibrio para dicha
reacción esta dada por:
 CaO  CO2 
'
Kc 

 CaCO3 

Aquí la concentración de [CaO] y [CaCO3] es
constante siempre que ambos pertenezcan al
equilibrio por estar en fase sólida, entonces
podemos expresar Kc sólo en términos de CO2
asi:CaCO  K '  K
 CaO 

c



c  CO2



Podemos asi mismo expresar Kp solo en
términos de la sustancia gaseosa dentro de la
reacción :

K p  PCO2

En este tipo de reaccione medir la constante
de equilibrio resulta muy fácil, pues solo se
mide la presión de la sustancia gaseosa.

Ejemplo 1 :
Escriba las expresiones Kc y Kp para la
reacción de descomposición del pèntoxido de
dinitrogeno:...