Equilibrio químico

Equilibrio químico

I.- Términos Nuevos

Cociente de Reacción: Es una relación que tiene la forma de la constante de equilibrio, pero usa las concentraciones Iniciales, es bastante útil para predecir los cambios en el equilibrio de la reacción.

Le chatelier, Henri-Louis: Famoso químico francés, conocido por su Principio de los Equilibrios Químicos, mejor conocido como Principio de LeChâtelier. Hizo importantes descubrimientos en el campo de la Química.

El Principio de Le Châtelier: Si un sistema químico en equilibrio experimenta un cambio en la concentración, temperatura, volumen, o la presión parcial, entonces el equilibrio se desplaza para contrarrestar el cambio impuesto. Este principio es equivalente al principio de la Conservación de la Energía.

Ke: Constante deequilibrio, también identificamos como Kc, está basada concentración.
Kp: Constante de equilibrio, basada en Presiones.

II.- Marco teórico

Factores que alteran el equilibrio en la reacción
“Si un sistema en Equilibrio sufre alguna perturbación el sistema hace lo posible para compensar el cambio en ella y retornar al equilibrio”
Por lo tanto dependiendo de los cambios que perturben elsistema tendremos que la dirección del equilibrio se moverá a la derecha (Reacción Directa) o a la izquierda (Reacción Inversa).
Haciendo que se obtengan mayor cantidad de reactantes o productos, lo cual es muy beneficioso para la Industria, el enunciado que vimos se refiere en esencia al Principio de Le’chatelier, y nos indicará como el equilibrio de la reacción cambiará en su dirección cuando seden cambios de:
* Concentración
* Presión y Volumen
* Temperatura

Además también otro factor que cambia la dirección del Equilibrio en las reacciones es la introducción de catalizadores, los que evitan que se gaste en recursos como energía, maquinarias u otros.
Cociente de Reacción:
Cambios de Concentración
Al adicionar cantidades de cualquier reactivo o el equilibrio se desplazahacia la dirección en que se consume la parte de las sustancia con mayor concentración.
Sea: A+B↔C+D
Cambio | Relación Qc y Ke | Cambio de Dirección |
Aumento de A o B | Qc < Ke | Derecha |
Disminución de A o B | Qc > Ke | Izquierda |
Aumento de C o D | Qc > Ke | Izquierda |
Disminución de C o D | Qc < Ke | Derecha |

Ejemplo:
Para la reacción: H2(g)+I2(g)↔2HI(g)la constante de Equilibrio a 425 º C es 54,8.Cuando el sistema se encuentra en equilibrio, las concentraciones son H2=I2=0.01M y HI=0.074M. Si se adiciona un incremento momentáneo deHI=0.1M; hacia donde se desplaza la reacción y cuáles son las nuevas concentraciones en el equilibrio.
Solución:
Qc =HI2H2I2=0.120.012=100
Donde QC>KC, el sistema se desplaza a la inversa: 100 > 54.8
Etapa| H2 | I2 | 2HI |
Iniciales | 0.01 | 0.01 | 0.10 |
Cambio | +X | +X | -2X |
Equilibrio | 0.01 +X | 0.01+X | 0.10-2X |

Aplicando la expresión de equilibrio:
K=HI2H2I2=0.1-2X20.01+X(0.01+X)=54.8
Tomando raíz cuadrada en ambos términos:
0.1-2x0.01+x=7.40→x=0.0028
Ahora calculamos las nuevas concentraciones en el Equilibrio:
H2=I2=0.01+0.0028=0.0128 M.
HI=0.01-20.0028=0.0944M.Prueba:
K=0.094420.01282=54.3

CAMBIO DE PRESIÓN:
A temperatura Constante, un aumento de presión (aumento de volumen) hace que aumenten las concentraciones de A y B.


SEA:
A(g) ↔2B(g)
Cambio | Q’ | Dirección del Desplazamiento |
↑ de Presión(↓de Volumen) | Q < k | Izquierda (Menor cantidad de moles) |
↓ de Presión(↑ de Volumen) | Q < K | Derecha(Mayor cantidad demoles) |

Afecta exclusivamente a los gases en los cuales son susceptibles a ser comprimidos a diferencia de las especies sólidas y líquidas. Esto en los gases significa un cambio de concentración.
PV=nRT→P=nV×R×T→nV=Molaridad (Concentración)
Ejemplo: Para el Equilibrio PCl5g↔PCl3g+Cl2;k=4.16x10-2moles.dm-3 a 250ºC,
Las concentraciones son: PCl5=1.0;PCl3=Cl2=0.204M. Si la presión se reduce a...