Termo Resumen

Equilibrio químico
1. Situación de equilibrio químico
El estudio sobre la posibilidad de que una reacción química no se llevara completamente a término, es
bastante antiguo. Berthollet a principios del siglo XIX, sugirió que un tipo de reacción genérica:
A + BC → AB + C, se verificaba hasta el punto en que se producía la reacción contraria esto es:
AB+C → A+BC, lo que conduciría a “un estado deequilibrio en que las dos reacciones se equilibrarían
entre sí.
Desde el punto de vista de la teoría de la colisión, es evidente que
tras pasar la montaña energética que supone la energía de
activación, los productos a su vez pueden colisionar volviendo a
producir los reaccionantes. En este caso se dice que la reacción es
reversible.
Supongamos la reacción en fase gaseosa H2 +I2 =2HI. Si se mide
lavariación de la concentración de los reaccionantes con el tiempo,
hecho que se hizo ya en 1877, por Lemoine, y mas tarde por
Bodenstein, se obtendría una gráfica fracción molar/ tiempo (fig1).
En la que observamos que a partir de cierto tiempo (80 minutos),
las concentraciones son constantes. Si aplicamos el concepto de
velocidad ya descrito v=-dc/dt, veríamos que la velocidad sería 0.
¿Es estoposible?
Van’t Hoff sugirió que se producía un equilibrio y que en él la
Fig.1
velocidad relativa era nula.
Realmente siguiendo la teoría de la colisión, lo que ocurre es que la
velocidad con que se forma un compuesto es la misma que la
velocidad con que se descompone esto es, la velocidad de la
reacción directa es la misma que la reacción inversa v1=v2. O sea
v2-v1 =0 Por este motivo lasconcentraciones se mantienen
constante. En este instante se dice que se ha alcanzado el equilibrio
químico, que no implica que se pare la reacción, sino que lo que se
produce al mismo ritmo que se gasta, o sea es un equilibrio
dinámico. El tiempo que tarda en producirse será tE.
Resumiendo. La situación de equilibrio desde el punto de
vista cinético, se presenta con dos condicionamientos:
1. Lasconcentraciones de reaccionantes y productos se
mantienen constantes.
2. La velocidad de la reacción directa es igual a la
velocidad de la reacción inversa
ACTIVIDAD 1
Dada la gráfica de la fig.3 que
representa un proceso de
transformación química. Formula dicho proceso y justifica
su estado final

Fig.3

Fig.2

2. Ley de Acción de masas
En 1864, los profesores Guldberg y Wage, de matemáticas y químicarespectivamente, de la
universidad de Cristianía (actualmente Oslo), publicaron un trabajo con el título de “Ley de acción de
masas”, que pasó desapercibido hasta que en 1867 se tradujo al francés. En él se establecía una
relación entre las masas activas (actualmente concentraciones), de los reaccionantes y los productos en
una situación de equilibrio. Esta relación se denominó Ley de acción demasas” (L.A.M.)
Su deducción actualizada y aplicada a un proceso
como el de la actividad 1, sería el dado en el
recuadro.
Puesto que k1 y k2, son las constantes de la
velocidad que sólo dependen de la temperatura y
de la energía de activación, para una misma
reacción química en equilibrio se puede afirmar
que la relación entre los productos de las
concentraciones de productos y reaccionantes es
constantey solo depende de la temperatura. Por
eso KE, o KC o constante de equilibrio en función
de las concentraciones se da a una determinada
temperatura, aunque no tenga que emplearse en
los problemas.
Generalización de la ley de acción de masas (L.A.M.) o ley de Guldberg y Waage.
Dado un proceso en equilibrio: A +2B =3C+D, siendo 1,2,3 y 1 los coeficientes estequiométricos de
ajuste, la constante deequilibrio será: K C =

[C ]3 [D] , vemos que los coeficientes han pasado a
[A][B]2

exponentes. Por convenio, nunca tiene unidades.
Por lo tanto el enunciado de la L.A.M. será: En una situación de equilibrio químico, la relación entre
los productos de las concentraciones de los productos de la reacción, y los productos de las
concentraciones de los reaccionantes siempre es constante a una...