EQUILIBRIO QUIMICO

EQUILIBRIO QUIMICO

Objetivos
a) Definir equilibrio químico
b) Describir las condiciones de equilibrio químico
c) Identificar los factores que afectan el equilibrio químico
d) Explicar y analizar el Principio de Le Chatelier
e) Aplicar el equilibrio químico en ejercicios matemáticos aplicando la
constante de equilibrio

Equilibrio Químico


Propio de reacciones reversibles.



La velocidad dereacción directa se iguala a la velocidad de reacción
inversa.



Las concentraciones de cada especie NO cambian en el tiempo.



El avance de la reacción, está controlado por una Constante de
Equilibrio.



Depende de la Temperatura



Todos los sistemas químicos reversibles alcanzan en el tiempo la
condición de equilibrio



El estado de equilibrio químico es de naturaleza dinámica y noestática



Reacción directa A  →  B



Reacción inversa B  →  A



Para cada una de las cuales, la expresión de velocidad será:



Reacción directa vd   =  kd x[ A ]



Reacción inversa vi   =  ki x [ B ]



Donde kd y ki corresponden a las constantes de velocidad de reacción
directa e inversa.



La situación de equilibrio del sistema A  ⇄  B se muestra en la
siguiente gráfica, en lacual es posible observar que la velocidad directa
se iguala a la velocidad inversa, obteniendo el equilibrio.



Existe una mezcla de equilibrio de A y B, en la que ambos (A y B) nunca
dejan de reaccionar y continúan convirtiéndose en B y A
respectivamente, condición privilegiada del equilibrio químico, es un
equilibrio dinámico.

Equilibrio Químico:

A↔B

A↔B

Ejemplo: N2(g) + 3 H2 (g) ↔ 2NH3(g)

Constante de Equilibrio Keq


Se reconocen en general dos tipos de equilibrios químicos, los homogéneos y los
heterogéneos.



En los primeros, todos los componentes de la reacción se encuentran en la misma
fase y en los segundos no.



La constante de equilibrio corresponde al cociente entre los productos y los
reactantes, que:



1. Permite calcular las concentraciones de reactivos yproductos cuando se ha
establecido el equilibrio



2. Predice la dirección en la que se llevará a cabo una reacción hasta alcanzar el
equilibrio.



Expresaremos la condición de equilibrio para una reacción cuyos reactivos y
productos están en estado gaseoso y en disolución



Es adimensional

En la Condición de Equilibrio:
 La Velocidad de reacción permanece constante.
 La Velocidad dereacción directa se iguala a la Velocidad de
reacción reversa.
 Los Ordenes de reacción de cada especie se aproximan a los
coeficientes estequiométricos que presentan en la ecuación.
 El cuociente entre las constantes de velocidad, kd/kr se
transforma en una nueva constante, conocida como
Constante de Equilibrio, Keq.

¡ATENCIÓN!:
- Sólo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolución.
- Lasespecies en estado sólido o líquido tienen concentración constante y
por tanto, se integran en la constante de equilibrio.
- El agua no se escribe en la constante de equilibrio

Ejemplo 1:
2 N2O5(g) ↔ O2(g) + 4 NO2(g)


O2  x  NO2 
Keq 
2
 N2O5 

4

KNHx

2
3
eq2
N2(g) + 3 H2 (g) ↔ 2 NH3(g)

Constante de equilibrio(Keq)- cociente de reacción (Q)


El cociente de reacción (Q), cuyo valorpermite predecir el sentido de la reacción.



Es una expresión análoga a la constante de equilibrio, pero se calcula empleando las
concentraciones iniciales de cada componente del sistema y no con las
concentraciones en equilibrio.



Esto se expresa en la siguiente tabla

Principio de Le Châtelier


“Si sobre un sistema en equilibrio se modifica cualquiera de los factores que influyen
en unareacción química, dicho sistema evolucionará en la dirección que contrarreste el
efecto que causó el cambio o ruptura del equilibrio”



Las reacciones son afectadas por tres factores: Temperatura, concentración y presión

1. Efecto de la concentración:
-

Al aumentar la concentración de los reactivos, el sistema reaccionará oponiéndose a ese
aumento, es decir, el equilibrio se desplazará a la...