EQUILIBRIO QUIMICO

•El equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios durante el tiempo transcurrido

0.001 mol24

0.021 mol + 0.006

21 6

0.024 mol

ba

•Cuando una reacción química alcanza el estado de equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes en el tiempo, sin que se produzcan cambios visibles en el sistema.

•en el equilibrio químico participan distintas sustancias como productos y reactivos

• El equilibrio entre dos fases de la misma sustancia se denomina equilibrio físico debido a que los cambios que ocurren son procesos físicos.

•equilibrio homogéneo se aplica a las reacciones en que todas las especies reaccionantes se encuentran en la misma fase

•equilibrio heterogéneo se aplica a las reacciones en las que alguna de las especies reaccionantes se encuentra en una fase diferente.

Expresión matemática que relaciona las concentraciones de reactivos y productos se la conoce

como

LEY DE ACCION DE MASAS

a A + b B c C + d D

C D

K = A B

eq eq

eq eq

c d

a b

A + 2 B AB2

vd= kd [A][B]2

vr = kr [AB2]

Vd = Vr

kd[A][B]2 = kr[AB2]

2dc 2

r

ABkK = =

k A B

Desde el punto de vista cinético

•El equilibrio químico es un proceso dinámico

•a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las moléculas de reactivos siguen produciendo moléculas de productos, y estas a su vez siguen formando moléculas de reactivos

•Las reacciones espontáneas tienen G < 0

•En el equilibrio la reacción se para G = 0

G = Go + RTlnQ = G = Go + RTlnK = 0

y Go = - RTlnK

El G es una propiedad extensiva y depende de la concentración:

G = Go + RTlnQ

Q: cociente de reacción

C D

K = A B

eq eq

eq eq

C D

Q = A B

Desde el punto de vista termodinámico

Q versus K

Q = 0

Condiciones iniciales

Solo reactivos

A la izquierda del equilibrio equilibrio

A la derecha del equilibrio

Solo productos

Q < K Q = K Q > K Q =

0

A + 2 B AB2

En fases condensadas

2c 2

ABK =

A B

2

x 2K = AB

A B

x

x x

A + 2 B AB2

En fase gaseosa

2

p 2K = AB

A B

p

p p

2

2 2

AB

ABp 2 22

A BA B

n RTc RTVK = = =

c RT* c RTn RT n RT*

V V

AB

A B

p

p p

2

2

AB 2 2p 2 2 22 2

A B

2p c AB A B2

c RT AB RT ABK = =

c RT* c RT A RT B RT A B RT

ABK = RT = K RT n = n (n +n )

A B

n n

2c 2

ABK =

A B

2p c2

ABK = RT = K RT

A B

n n

2 2 2AB AB

p 2 22

A B A B T

x xK = = =

x * x x * P

AB T

A B T T

p P

p p P P x

2

x 2K = AB

A B

x

x x

A + 2 B AB2

En fase gaseosa

2p xK = = K n

x T TK P P

¿Los datos experimentales son valores en el equilibrio?

Convertir los datos a concentraciones o presiones parciales

Substituir las concentraciones dentro de Kc o las presiones parciales dentro de Kp

Relacionar las concentraciones iniciales con aquellas del equilibrio

calcular las concentraciones o presiones parciales del equilibrio

N2O4 2 NO2

¿Esta en equilibrio?

¿qué pasa cuando se abre la llave de conexión?

2 SO2 + O2 2 SO3

2 SO2 + O2 2 SO3

DisminuyeV

Aumenta T

N2O4 2 NO2

Go = Ho + T So = - RT lnK

2

1

0pT

pT 2 1

K H 1 1ln = - -

K R T T

A presión constante

A volumen constante

2

1

0cT

cT 2 1

K U 1 1ln = - -

K R T T