Equilibrio Quimico

Equilibrio es una situación en la que no hay cambios
observables al pasar el tiempo.
Se alcanza el equilibrio químico cuando:
•

Las velocidades de las reacciones directa e inversa son
iguales y

•

Las concentraciones de los reactivos y de los productos
permanecen constantes
Equilibrio físico

Equilibrio Químico

H2O (l)

Tema 4

H2O (g)

Equilibrio químico
N2O4 (g)2NO2 (g)
4.1

N2O4 (g)

2NO2 (g)

equilibrio
constante

equilibrio
equilibrio

Empezamos con NO2

Empezamos con
NO2 & N2O4

Empezamos con N2O4

4.1

N2O4 (g)
K=

[NO2]2
[N2O4]

Equilibrio homogéneo es aquel en el que todas las especies
están en la misma fase.

2NO2 (g)

N2O4 (g)

= 4.63 x 10-3

aA + bB
K=

14.1

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

Kc =

cC + d DHacia la izquierda

[N2O4]

2
PNO2

P 2O4
N

Kc ≠ Kp
cC (g) + dD (g)

Kp = Kc(RT)∆n

más productos

K > 1

2NO2 (g)

más reactivos

∆n = moles de productos gaseosos – moles de reactivos gaseosos
= (c + d) – (a + b)
4.1

4.2

Las concentraciones en equilibrio para la reacción entre
monóxido de carbono y cloro para formar COCl2 (g) a 740C
son [CO] = 0.012 M, [Cl2] =0.054 M, y [COCl2] = 0.14 M.
Calcular las constantes de equilibrio Kc y Kp.

Equilibrio Homogéneo
CH3COOH (aq) + H2O (l)
Kc =
‘

CH3COO- (aq) + H3O+ (aq)

[CH3COO-][H3O+]
[CH3COOH][H2O]
Kc =

CO (g) + Cl2 (g)

[H2O] = constant
Kc =

[CH3COO-][H3O+]
= Kc [H2O]
‘
[CH3COOH]

COCl2 (g)

[COCl2]
0.14
=
= 220
[CO][Cl2]
0.012 x 0.054
Kp = Kc(RT)∆n

∆n = 1 – 2 = -1

Laconstante de equilibrio no tiene
unidades!

R = 0.0821

T = 273 + 74 = 347 K

Kp = 220 x (0.0821 x 347)-1 = 7.7
4.2

La constante de equilibrio Kp para la reacción
2NO2 (g)
2NO (g) + O2 (g)
es 158 at 1000K. ¿Cuál es la presión en equilibrio de O2 si
PNO = 02.400 atm y PNO = 0.270 atm?
Kp =

2
PNO PO2

Equilibrio heterogéneo equilibrium aes aquel en el que
aparecen sustanciasinvolucradas en la reacción en
diferentes fases.
CaCO3 (s)
CaO (s) + CO2 (g)
K‘ =
c

2
PNO2

PO2 = Kp

4.2

2
PNO2

[CaO][CO2]
[CaCO3]
[CaCO3]
[CaO]

Kc = [CO2] = Kc x
‘

2
PNO

[CaCO3] = constante
[CaO] = constante
Kp = PCO2

La concentración de sólidos y líquidos puros no se
incluye en la expresión de la constante de equilibrio.

PO2 = 158 x (0.400)2/(0.270)2 =347 atm

4.2

CaCO3 (s)

4.2

Considera el siguiente equilibrio a 295 K:

CaO (s) + CO2 (g)

NH4HS (s)

NH3 (g) + H2S (g)

La presión parcial de cada gas es 0.265 atm. Calcular Kp
y Kc para la reacción?
Kp = P PH S = 0.265 x 0.265 = 0.0702
NH
3

2

Kp = Kc(RT)∆n
Kc = Kp(RT)-∆n

∆n = 2 – 0 = 2

PCO 2 = Kp

T = 295 K

Kc = 0.0702 x (0.0821 x 295)-2 = 1.20 x 10-4PCO 2 no depende de la cantidad de CaCO3 o CaO
14.2

4.2

A+B

C+D

Kc
‘

C+D

E+F

K‘‘
c

A+B

E+F

K‘ =
c

Kc

[C][D]
[A][B]
Kc =

K‘‘ =
c

[E][F]
[C][D]

[E][F]
[A][B]

N2O4 (g)
K=

[NO2]2
[N2O4]

2NO2 (g)

2NO2 (g)
K‘ =

= 4.63 x 10-3

[N2O4]
[NO2]2

N2O4 (g)
=

1
= 216
K

Kc = K‘ x K‘‘
c
c
Cuando la ecuación de una reacciónreversible se escribe en la dirección
opuesta, la nueva constante de equilibrio es
la inversa de la constante original.

Si una reacción se puede expresar como la
suma de dos o más reacciones, la
constante de equilibrio de la reacción total
es el producto de las constantes de
equilibrio de las reacciones individuales.

4.2

Cinética química y equilibrio químico

Resumen sobreConstante de Equilibrio
•

4.2

Las concentraciones de las especies en fase condensada
se expresan en M. En fase gaseosa, las concentraciones
de las especies se pueden utilizar en M o en atm.

A + 2B

•

Las concentraciones de sólidos puros, líquidos puros y
disolventes no aparecen en las expresiones de las
constantes de equilibrio.

•

La constante de equilibrio es una cantidad...