equilibrio quimico


UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE NICARAGUA
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA









QUÍMICA GENERAL II
Equilibrio quimico

II AÑO – I SEMESTRE
Profesora: Liliana Rostrán Molina.









2013
EQUILIBRIO QUÍMICO
El equilibrio es un estado en el que no se observan cambios durante el tiempo transcurrido. Cuando una reacción química llega alestado de equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes en el tiempo, sin que se produzcan cambios visibles en el sistema. Sin embargo, a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las moléculas de reactivos siguen formando moléculas de productos, y éstas a su vez reaccionan para formar moléculas de reactivos.

La condición en la cual lasconcentraciones de todos los reactivos y productos en un sistema cerrado dejan de cambiar con el tiempo se denomina equilibrio químico. Se establece un equilibrio químico cuando reacciones opuestas avanzan a velocidades iguales. La velocidad de formación de productos a partir de los reactivos es igual a la velocidad de formación de reactivos a partir de los productos. Para que se establezca un equilibrio, esnecesario que ni los reactivos ni los productos escapen del sistema.

Por ejemplo, considérense el N2O4 y el NO2 que se interconvierten con facilidad. Cuando N2O4 puro y congelado se calienta por encima de su punto de ebullición (21.2°C), el gas que está en el tubo cerrado se oscurece gradualmente conforme el N2O4 gaseoso e incoloro se disocia en NO2 gaseoso de color pardo rojizoN2O4(g)  2NO2(g)
Incoloro Pardo rojizo

Con el tiempo el color deja de cambiar, no obstante que todavía hay N2O4 en el tubo. Se tiene una mezcla de N2O4 y NO2 en la que las concentraciones de los gases ya no cambian.

Ya hemos encontrado varios procesos enequilibrio. Por ejemplo, el vapor que se halla encima de un líquido está en equilibrio con la fase líquida.

Pocas reacciones químicas proceden en una sola dirección. La mayoría son reversibles, al menos en cierto grado. Al inicio de un proceso reversible, la reacción procede hacia la formación de productos. Tan pronto como se forman algunas moléculas de producto, comienza el proceso inverso: estasmoléculas reaccionan y forman moléculas de reactivo. El equilibrio químico se alcanza cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan y las concentraciones de los reactivos y productos permanecen constantes.

Cabe señalar que en el equilibrio químico participan distintas sustancias como reactivos y productos. El equilibrio entre dos fases de la misma sustancia se denominaequilibrio físico porque los cambios que suceden son procesos físicos. La evaporación de agua en un recipiente cerrado a una temperatura determinada es un ejemplo de equilibrio físico. En este caso, el número de moléculas de H20 que dejan la fase líquida y las que vuelven a ella es el mismo:

H2O (l)  H2O(g)

(La doble flecharepresenta una reacción reversible.)

En el equilibrio, la velocidad a la que se forman productos a partir de reactivos es igual a la velocidad a la que se forman reactivos a partir de productos.. Imaginemos una reacción simple en fase gaseosa, A(g) →B(g), donde tanto esta reacción como su inversa, B(g) → A(g), son procesos elementales. Las velocidades de estas reacciones unimoleculares son;Reacción directa: A B Velocidad = kd [A]
Reacción inversa: B A Velocidad = ki [B]

donde kd y ki son las constantes de velocidad de las reacciones directa e inversa, respectivamente. En el caso de sustancias gaseosas se puede emplear la ecuación del gas ideal para hacer conversiones entre...