equilibrio_quimico tio solis :D

Equilibrio
Químico
U.T.F.S.M. Q.& S.

Introducción al concepto de
Equilibrio (Experimento 1)
Si un líquido volátil se
deja por un tiempo en
un recipiente abierto a
la atmósfera, entonces
se evaporará sin haber
hervido... ¿Por qué?
U.T.F.S.M. Q.& S.

Introducción al concepto de
Equilibrio (Experimento 2)
Si el líquido se deja en un
recipiente cerrado, entonces
coexistirán las fases líquida yvapor
En este caso, además de la
evaporación, ocurre también
el

proceso

condensación
U.T.F.S.M. Q.& S.

inverso:

la

Definición de Equilibrio
Situación dinámica que se
produce cuando dos procesos en
direcciones opuestas ocurren
a la misma rapidez
U.T.F.S.M. Q.& S.

Características del
estado de equilibrio
◆ Dinámico
◆ Un sistema se mueve de manera espontánea
hacia un estado de equilibrio

◆ Sunaturaleza y propiedades no dependen
de cómo se haya alcanzado
U.T.F.S.M. Q.& S.

Equilibrio químico
Proceso a T cte. (445 [°C])

U.T.F.S.M. Q.& S.

Equilibrio químico
Proceso a T cte. (445 [°C])

U.T.F.S.M. Q.& S.

Constante de equilibrio, K
Para una reacción reversible, en que todas las
sustancias (A, B, C y D) son gaseosas o están
disueltas en solución acuosa

aA + bB

cC + dD
c

Q =cuociente de reacción

K = constante de

d


C  D
 a
b
 A   B
c
eq
a
eq

 C  D
Equilibrio Qeq =
 A   B
U.T.F.S.M. Q.& S.

d
eq
b
eq

A una temperatura
dada, las [ ]eq dependen de
las [ ]in, pero K es siempre
la misma

U.T.F.S.M. Q.& S.

Operatoria con constantes
de equilibrio
1. Las [ ] ’s de sólidos y líquidos puros NO se
consideran en la expresión de K
2. Si una reacción semultiplica por cierto
factor, K debe ser elevada a ese factor
U.T.F.S.M. Q.& S.

Operatoria con constantes
de equilibrio
3. Las K’s de una reacción y su inversa son
mutuamente recíprocas
4. Cuando se suman dos o más reacciones,
hay que multiplicar sus K ‘s para
obtener la K de la reacción total
U.T.F.S.M. Q.& S.

El valor de K nos
permite conocer la
“posición”
del equilibrio


Qi = K , sistema enequilibrio



Qi < K , Reactivos

Productos



Qi > K , Reactivos

Productos

U.T.F.S.M. Q.& S.

Principio de Le Châtelier
“Si un sistema en equilibrio se somete a
una perturbación que cambie cualquiera
de

los

factores

determinantes

del

equilibrio, el sistema reaccionará para
minimizar el efecto de la perturbación”
U.T.F.S.M. Q.& S.

Tipos de perturbaciones


Cambios en lasconcentraciones
de reactivos y/o productos



Cambio en la temperatura
U.T.F.S.M. Q.& S.

Aumenta la
concentración
de reactivos

Disminuye la
concentración
de reactivos

Reactivos

Reactivos

U.T.F.S.M. Q.& S.

Productos

Productos

Reactivos

Reactivos

U.T.F.S.M. Q.& S.

Productos

Aumenta la
concentración
de productos

Productos

Disminuye la
concentración
de productos

Efectos de la temperatura
Reacción Endotérmica (E > 0)
K aumenta cuando la T aumenta
 Reactivos
Productos



Reacción Exotérmica (E < 0)
K disminuye cuando la T aumenta
 Reactivos
Productos
U.T.F.S.M. Q.& S.

Efectos de la temperatura
2NO2 (g)
Café

N2O4 (g) + E
Incoloro

 N2 O 4  e
K 
2
 NO2  e

K = 170 (25 [ºC]) (izquierda)
K = 1300 (0 [ºC]) (derecha)
Se aprecia que al bajar la
T, el equilibrio se
desplaza hacia laderecha
U.T.F.S.M. Q.& S.

Ejemplos de equilibrio

Ejemplo 1
 Una

mezcla de NO(g) y Br2(g) reaccionan en
un frasco de 1,0 [L] y a una cierta
temperatura constante T, hasta que llega
al equilibrio según:
2 NO(g) + Br2(g)
2 NOBr(g)
 En equilibrio la muestra contiene 2,0
[mol] de NO(g) , 1,5 [mol] de Br2(g) y 0,40
[mol] de NOBr
(i) Calcular la constante de equilibrio K de
la reacción a esatemperatura T
U.T.F.S.M. Q.& S.

Ejemplo 1
INICIALNO=?

EQUILIBRIO

K

NO=2 [mol]
Br2=1,5 [mol]

Br2= ?

NOBr=0,4 [mol]


Solución 

(i) Para calcular K basta conocer la concentración de todas
las especies presentes en el equilibrio (no es necesario
conocer la composición de la mezcla inicial)
2
e

 NOBr 

K
 NO 2e  Br2  e

0,4 2
 2
0,027
2,0 1,5

este valor es válido sólo a temperatura...