- ¿Qué es un equilibrio químico?
- Ley de acción de masas. Constante de equilibrio (Kc)
- Constante de equilibrio (Kp). Relación con KC
- Grado de disociación
- Cociente de reacción (Q)
- Modificaciones del equilibrio
- Equilibrios heterogéneos
- Reacciones de precipitación
- Factores que afectan a la solubilidad
¿Qué es un equilibrio químico?
Es una reacción que nunca llega a completarse, pues se produce simultáneamente en ambos sentidos (los reactivos forman productos, y a su vez, éstos forman de nuevo reactivos). Es decir, se trata de un equilibrio dinámico.
Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos o productos) se estabiliza, es decir, se gastan a la misma velocidad que se forman, se llega al EQUILIBRIO QUÍMICO.
ley de acción de masas. Constante de equilibrio (Kc)
Para una reacción cualquiera (a A + b B + …. ? c C + d D + …) se define la constante de equilibrio (KC) de la siguiente manera:
siendo las concentraciones medidas en el equilibrio (no confundir con las concentraciones iniciales de reactivos y productos).
Se denomina constante de equilibrio, porque se observa que dicho valor es constante (dentro un mismo equilibrio) si se parte de cualquier concentración inicial de reactivo o producto.
En la reacción anterior: H2 (g)+ I2 (g) ? 2 HI (g)
El valor de KC, dada su expresión, depende de cómo se ajuste la reacción. Es decir, si la reacción anterior la hubiéramos ajustado como: ½ H2 (g) + ½ I2(g) ? HI (g), la constante valdría la raíz cuadrada de la anterior.
La constante KC cambia con la temperatura.
¡ATENCIÓN!: Sólo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolución. Las especies en estado sólido o líquido tienen concentración constante, y por tanto, se integran en la constante de equilibrio.
Ejemplo:
Tengamos el equilibrio: 2 SO2(g) + O2(g) ? 2 SO3(g). Se hacen cinco experimentos en los que se introducen diferentes concentraciones iniciales de ambos reactivos (SO2 y O2). Se produce la reacción y una vez alcanzado el equilibrio se miden las concentraciones tanto de reactivos como de productos observándose los siguientes datos:
Kc se obtiene aplicando la expresión:
y como se ve es prácticamente constante.
Ejercicio A:
Escribir las expresiones de KC para los siguientes equilibrios químicos:
a) N2O4(g) ? 2 NO2(g); b) 2 NO(g) + Cl2(g) ? 2 NOCl(g);
c) CaCO3(s) ? CaO(s) + CO2(g); d) 2 NaHCO3(s) ? Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g).
Significado del valor de Kc
Ejemplo:
En un recipiente de 10 litros se introduce una mezcla de 4 moles de N2(g) y 12 moles de H2(g); a) escribir la reacción de equilibrio; b) si establecido éste se observa que hay 0,92 moles de NH3(g), determinar las concentraciones de N2 e H2 en el equilibrio y la constante Kc.
Ejercicio B:
En un recipiente de 250 ml se introducen 3 g de PCl5, estableciéndose el equilibrio: PCl5(g) ( PCl3 (g) + Cl2(g). Sabiendo que la KC a la temperatura del experimento es 0,48, determinar la composición molar del equilibrio. (
Constante de equilibrio (Kp). Relación con KC
En las reacciones en que intervengan gases es mas sencillo medir presiones parciales que concentraciones. Así en una reacción tipo: a A + b B ? c C + d D, se observa la constancia de Kp viene definida por:
En la reacción: 2 SO2(g) + O2(g) ( 2 SO3(g)
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