1. 1. EQUILIBRIO QUMICO
2. 2. CONTENIDOS Concepto de equilibrio qumico Caractersticas del equilibrio Constante de equilibrio Tipos de equilibrio Principio de Le Chatelier Prof: Antonio Huamn. N
3. 3. QU ES UN EQUILIBRIO QUMICO? Es una reaccin que nunca llega a completarse, pues se produce en ambos sentidos ( los reactantes forman productos, y a su vez, stos forman de nuevo los reactantes) Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactantes y productos) permanecen constante con el paso del tiempo se llega al EQUILIBRIO QUMICO.
4. 4. EJEMPLO: SEA LA REACCIN: H2 + I2 2HI A medida que pasa el tiempo, el H2 y el I2 reaccionan hasta formar HI segn VD , por ser una reaccin reversible el HI se transforma a H2 y I2 segn VI. Cuando VD = VI se dice que el sistema alcanza el equilibrio, por lo tanto las propiedades macroscpicas como la temperatura, concentracin, densidad, presin, etc. permanecen constante.
5. 5. VARIACIN DE LA CONCENTRACIN CON EL TIEMPO Equilibrio qumico Concentraciones(mol/l) Tiempo (s) [HI] [I2] [H2]
6. 6. CARACTERSTICAS DEL EQUILIBRIO QUMICO A nivel macroscpico, el equilibrio es esttico, debido a que las propiedades (presin, temperatura, calor de reaccin, etc.) permanecen inalterables. A nivel molecular, el equilibrio es dinmico, debido a que la velocidad directa (VD) e inversa (VI ) son iguales. El equilibrio es espontaneo, es decir se da en un tiempo finito sin la influencia de factores externos. El equilibrio conserva sus propiedades y la naturaleza de las sustancias en cualquier sentido
7. 7. La constante de equilibrio es la relacin que se establece entre las concentraciones de reactivos y productos cuando se alcanza el estado de equilibrio. Deducimos su expresin: Sea la siguiente reaccin reversible a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g) Si tiene lugar mediante un mecanismo de un solo paso VD= KD[A]a[B]b y VI= KI[C]c[D]d En el equilibrio: VD= VI igualando se tiene : [ ] [ ] [ ] [ ] c d c a b C D K A B CONSTANTE DE EQUILIBRIO (KC)
8. 8. Ejemplo: Escribir las expresiones de KC para los siguientes equilibrios qumicos: H2(g) + I2(g) 2HI(g) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) N2O4(g) 2NO2(g) 2 2 2 [ ] [ ] [ ] c HI K H I 2 3 2 2 2 [ ] [ ] [ ] C SO K SO O 2 2 2 4 [ ] [ ] c NO K N O
9. 9. CONSTANTE DE EQUILIBRIO (KP) En las reacciones en que intervengan gases es mas sencillo medir presiones parciales que concentraciones, en este caso la constante de equilibrio la designaremos por Kp. Para el siguiente sistema general en fase gaseosa a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g) se define: c d C D P a d A D p p K p p
10. 10. RELACIN ENTRE KP Y KC Para la reaccin: a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g) por lo tanto: donde: n= (c+d) (a+b) R= 0,082 atm.L / mol.K T= temperatura absoluta (K) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] [ ] ( ) ( ) ( ) [ ] [ ] ( ) ( ) g c d c c d d C D P a d a a b b A D c d c d n Ca b a b p p C RT D RT K p p A RT B RT C D RT RT K RT A B RT RT ( ) n P CK K RT
11. 11. CONSTANTE DE EQUILIBRIO. PROPIEDADES. La constante de equilibrio no tiene unidades. La magnitud de Kc es una medida de la extensin en la que tiene lugar la reaccin. Si Kc >> 1: la mayora de los reactivos se transforman en producto Si Kc