Equilibrio quimico

Equilibrio químico
Contenidos
TEMA 3

1.- Concepto de equilibrio químico
2.- Ley de acción de masas. KC
3.- Cociente de reacción

Equilibrio químico

4.- Equilibrios heterogéneos: precipitación y
solubilidad
5.- Equilibrios ácido-base

¿Qué es un equilibrio químico?
H2 + I2 ß 2 HI
à

Reacción: H2 + I2 ? 2 HI

Reacciones
reversibles

HI

H2

I2

Concentraciones (mol/l)Variación de las concentraciones con el
tiempo (H2 + I2 ? 2 HI)
Equilibrio químico
[HI]

[I2]
[H2]
Tiempo (s)
moles H2 x moles I2

¿Qué es un equilibrio químico?
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 las concentraciones de cada una
de las sustancias queintervienen
(reactivos o productos) se mantienen
constantes, es decir, ya no varían con el
tiempo, se dice que la reacción ha
alcanzado el EQUILIBRIO QUÍMICO

= constante
(moles HI) 2

1

Constante de equilibrio (Kc)

n En la reacción anterior:

n En una reacción cualquiera:

aA+bB? cC+dD
la constante Kc tomará el valor:

Kc =

[C ] × [D]
[ A]a × [B]b
c

H2(g)+ I2(g) ? 2HI (g)

Kc =

d

Ley de acción
de masas

n para concentraciones en el equilibrio
n La constante Kc cambia con la temperatura
n Sólo se incluyen las especies gaseosas y/o en

disolución. Las especies en estado sólido o el
agua tienen concentración constante y por tanto,
se integran en la constante de equilibrio.

Cociente de reacción (Q)
n En una reacción cualquiera:

aA+bB ?cC+dD
se llama cociente de reacción a:

Q=

Constante de equilibrio (Kc)

[C]c × [D] d
[ A]a × [B]b

n Tiene la misma fórmula que la Kc pero a

diferencia que las concentraciones no
tienen porqué ser las del equilibrio.

Ejemplo: En un recipiente de 3 litros se introducen 0,6 moles de HI,
0,3 moles de H2 y 0,3 moles de I2 a 490ºC. Si Kc = 0,022 a
490ºC para 2 HI(g) ? H2(g) + I 2(g)a) ¿se encuentra en
equilibrio?; b) Caso de no encontrarse, ¿cuantos moles de HI,
H2 e I2 habrá en el equilibrio?

a)
[H2] · [I 2]
0,3/3 · 0,3/3
Q = —————— = —————— = 0,25
[HI]2
(0,6/3)2

Como Q > Kc el sistema no se encuentra en equilibrio y
la reacción se desplazará hacia la izquierda.

[HI ]2
[H 2 ] × [I 2 ]

n El valor de KC, dada su expresión, depende

de cómo se ajuste lareacción.
n ½ H2(g) + ½ I2(g) à HI (g), la constante

valdría la raíz cuadrada de la anterior.
[HI]
Kc =
[H2] 1/2 [I2]1/2

Cociente de reacción (Q)
En una reacción cualquiera: a A + b B ? c C + d D
n Si Q = Kc entonces el sistema

está en equilibrio
n Si Q < Kc el sistema evolucionará

hacia la derecha, es decir,
aumentarán las concentraciones
de los productos y disminuirán
lasde los reactivos hasta que Q
se iguale con Kc
n Si Q > Kc el sistema evolucionará
hacia la izquierda, es decir,
aumentarán las concentraciones
de los reactivos y disminuirán las
de los productos hasta que Q se
iguale con Kc

Q=

c
[C ] ×[ D]d
[ A] a × [B ] b

Kc =

d
[C ]c ×[ D]eq
eq
[ A]a × B] b
[ eq
eq

Ejemplo: En un recipiente de 3 litros se introducen 0,6 moles de HI,0,3 moles de H2 y 0,3 moles de I2 a 490ºC. Si Kc = 0,022 a
490ºC para 2 HI(g) ? H2(g) + I 2(g) a) ¿se encuentra en
equilibrio?; b) Caso de no encontrarse, ¿cuantos moles de HI,
H2 e I2 habrá en el equilibrio?

Equilibrio:
2 HI(g) à
Moles iniciales:
0,6
- Moles reaccionan: --2x
+ Moles formados:
Moles equil.
0,6 + 2 x

I2(g) +
0,3
x
--0,3 – x

H2(g)
0,3
x
--0,3 – x

x
0,3– x
0,3
[H2] · [I0,6 + 2(0,3-x)/3 · (0,3-x)/3 – x
2]
KC = —————— = ————————— =
conc. eq(mol/l)2 ———— ———— ————0,022
[HI]
3
(0,6+2x/3)2
3
3
x = 0,16

[I 2] = [H2] = 0.14 / 3 = 0,0467 mol/L
[HI] = 0,92 / 3 = 0,3067 mol/L

2

Equilibrios heterogéneos

Equilibrios de precipitación

n Se habla de reacción homogénea cuando tanto

n Son reacciones de equilibrio heterogéneo...