Unidad 1 Equilibrio Quà mico

28/09/2014

Equilibrio Químico
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Asignatura: Equilibrio Químico
2do. Semestre

Existen
dos
tipos
de
reacciones
clasificándolas en cuanto a la dirección que
toman éstas de reactivos a productos.
Irreversibles

En un solo sentido

En los dos sentidos

M. en C. Martha Hernández Labra.



Estado de Equilibrio

Una reacción reversible es aquella en que
los productos de la reacción interactúan
entresí y forman nuevamente los
reaccionantes. La siguiente representación
corresponde a una reacción reversible



Productos

El equilibrio químico es un estado de un
sistema reaccionante en el que no se observan
cambios a medida que transcurre el tiempo, a
pesar de que siguen reaccionando entre sí las
sustancias presentes.

Reactiv os
Reacción a la
izquierda

Reacción a la
derecha

Equilibrioquímico


En un principio las concentraciones de
los reaccionantes, A y B, están en su
máximo
mientras
que
las
concentraciones de los productos, C y
D, están en cero.



En el momento de mezclar
los
reaccionantes,
la
reacción directa se inicia a
la máxima velocidad y
disminuye
gradualmente,
mientras que la reacción
inversa
se
inicia
a
velocidad cero y aumenta
gradualmente a medida
que
aumenta
laconcentración de C y D.

+D

1

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

Después de un cierto tiempo las velocidades
de las dos reacciones se igualan y se
establece un equilibrio dinámico entre ellas
puesto que no hay cambio neto en las
concentraciones
de
reaccionantes
y
productos.

Principio de una reacción
H2

Reacción
+ I2  2HI

La reacción es reversible.



El equilibrio químico
es
el
estado
alcanzado en una
reacciónreversible
en que la velocidad
de la reacción a la
derecha, rD, es igual
a la velocidad de la
reacción
a
la
izquierda, rI, es decir
que:

rD = rI

2

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Es importante
diferenciar entre el
equilibrio en términos
de velocidad, en el que
ambas velocidades son
iguales, del equilibrio
en términos de
concentraciones, donde
estas pueden ser y
normalmente son
distintas.

LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

En el equilibrio deben igualarse las dos
velocidades. En ese momento los
coeficientes estequiométricos coinciden con
el orden de la reacción, de esta manera:
Si V1 = V2

K1

[A]a

[B]b = K2 [C]c [D]d

K1
[C]c [D]d
----- = --------------- = Keq
K2
[A]a [B]b

Ley de acción de masas


Reglas para expresar las Keq

La Ley de acción de masas o ley de Gulberg y Waage se
define como:

“En un procesoelemental, el
producto de las concentraciones en
el equilibrio de los productos
elevadas a sus respectivos
coeficientes estequiométricos,
dividido por el producto de las

1

concentraciones de los reactivos en el equilibrio elevadas a sus
respectivos coeficientes estequiométricos, es una constante
para cada temperatura llamada constante de equilibrio Keq o
simplemente K”.

2

• Lasconcentraciones de las especies
reaccionantes en fase condensada se expresan en
mol/l, en la fase gaseosa, las concentraciones se
pueden expresar en mol/l o en atm.

• Las concentraciones de los sólidos puros, líquidos
puros (en equilibrios heterogéneos) y disolventes
(en equilibrios heterogéneos) no aparecen en las
expresiones de la constante de equilibrio.

3

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Ejemplos:
3
4

• La constante deequilibrio (Kc o Kp) es una cantidad
adimensional.



• Al señalar un valor para la constante de equilibrio, es
necesario especificar la ecuación balanceada y la
temperatura.

N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g)


5

Para la reacción de síntesis del amoníaco a
partir de nitrógeno e hidrógeno, la expresión
para la constante de equilibrio es

Su constante de equilibrio será:

• Si una reacción representa lasuma de dos o más
reacciones, la constante de equilibrio para la reacción
global, está dada por el producto de las constantes de
equilibrio de las reacciones individuales.

Ejercicio:


Para la reacción de descomposición del ácido
carbónico en bióxido de carbono y agua, la
expresión matemática para la constante de
equilibrio químico es

H2CO3(l) ↔ CO2(g) + H2O(l)


Su constante de equilibrio...