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Equilibrio químico I

Química General e Inorgánica

Clase del 11 de abril de 2005Dr. Pablo Evelson


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H2 !l" → H2 !g"

Evaporación:

Equilibrio de fases:

H2 !l" H2!g"

Condensación:

H2 !g" → H2 !l"

En el equilibrio, la velocidad de

evaporación es igual a la velocidad de

condensación.


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#2

!g" $ % H2

!g" → 2 #H%

!g"

Formación de amoníaco:

Equilibrio químico:

#2 !g" $ % H2 !g" 2 #H% !g"

Descomposición:

2 #H% !g" → #2 !g" $ % H2 !g"

En el equilibrio, la velocidad de la

reacción directa es igual a la

velocidad de la reacción inversa.


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Amoniaco

Nitrógeno

Hidrógeno

Tiempo

C o n c e n t r a c i ó n

m o l a r , M


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Amoniaco

Hidrógeno

Nitrógeno

Tiempo

C o n c e n t r a c i ó n

m o l a r , M


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Reactivos Equilibrio Productos


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Equilibrio químico

Es un estado de equilibrio dinámico en el

cual la velocidad de formación de los productos es igual a la velocidad de

descomposición de stos a reactivos.


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!ropiedades delequilibrio químico


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CaC% !s" → Ca !s" $ C2 !g"

Descomposición del carbonato de calcio:

Formación del carbonato de calcio:

Ca !s" $ C2 !g" → CaC% !s"

Equilibrio químico:

CaC% !s" Ca !s" $ C2 !g"


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El equilibrio en los sistemas moleculareses dinámico " es una consecuencia de la

igualdad entre las velocidades de

reacciones opuestas.

CaC% !s" Ca !s" $ C2 !g"


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#n sistema se mueve espontáneamente$acia un estado de equilibrio. %i un

sistema inicialmente en equilibrio es

perturbado por alg&n cambio en suentorno, reacciona de forma en que se

recupera ese equilibrio.

CaC% !s" Ca !s" $ C2 !g"


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'a naturale(a " las propiedades de unestado de equilibrio son las mismas,

independientemente de cómo se $a"a

llegado a l.

CaC% !s" Ca !s" $ C2 !g"


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'a condición de un sistema en equilibriorepresenta un compromiso entre dos

tendencias opuestas: la tendencia de las

molculas de alcan(ar el estado de energíamínima " la tendencia $acia el caos

molecular o entropía má)ima.

CaC% !s" Ca !s" $ C2 !g"


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Definición de la constante de equilibrio

&C ce' &D d

e'

( )

&* ae' &+ b

e'

a* $ b+ c C $ d D

•,as concen-raciones se e/resan en .

•( es-á deinida /ara una -em/era-ura dada.


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Promedio:


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*elaciones entre las constantes

de equilibrio

Ecuación química Constante de equilibrio


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Definición de la constante de equilibrio

!PC"c

e' !PD"d

e'

( )

!P*"a

e' !P+"b

e'

a* $ b+ c C $ d D

• En el caso de gases las concen-raciones se

/ueden e/resar en -3rminos de /resi4n /arcial.


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+ p + c -*/ n

!0 n*1

! -n20/* 3*

! 3-*/

*elación entre + *elación entre + c c " + " + p p


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6( )

6

)

&* a

&+ b

6) 6 &C c &D d

a* $ b+ c C $ d D


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Reacción

directa

Reaccióninversa

e l o

c i d a d d e r e a c c i ó n

Tiempo


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!enta "k # peque$a%

R&pida "k # grande%


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!enta "k # peque$a%

R&pida "k # grande%


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Información que provee

la constante de equilibrio

a" Predicci4n de la direcci4n de una reacci4n

b" E-ensi4n de la reacci4n

c" Cálculo de las concen-raciones en el e'uilibrio


26/36

El valor de + indica si el equilibrio está

despla(ado $acia los productos o $acia los

reactivos.

ReactivosProductos


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Reacción Temperatura "'% 'p


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'a &nica forma precisa de determinar con e)actitud

como responderá un equilibrio a las nuevas

condiciones es usar los principios de la termodinámica.

%in embargo, e)iste una regla general que se

puede utili(ar para anali(ar rápidamente el efecto

de las perturbaciones sobre equilibrios químicos.%e denomina principio de 'e C$atelier


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!rincipio de 'e C$atelier !rincipio de 'e C$atelier

%i un sistema en equilibrio se somete a

una tensión o perturbación que cambie

cualquiera de los factores determinantes

del equilibrio, el sistema reaccionará paraminimi(ar el efecto de la perturbación.

El principio de 'e C$atelier permite predecir

rápidamente la respuesta cualitativa de un

sistema a los distintos cambios.


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Factores que afectan el equilibrio químico

•7em/era-ura

•Presi4n

•Concen-raci4n de /roduc-os 8 reac-ivos


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(e agregan

productos


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(e agregan

reactivos


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C

o n c e n t r a c i ó n m o l a r , M

Tiempo

Hidrógeno

Amoniaco

Nitrógeno

( e a g r e g a

) i d r

ó g e n o

( e a g r e g a

a m o n i a c o


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Efecto de la presión

El sistema evoluciona $acia donde $a" menor

n&mero de molculas


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#29 !g" 2 #2 !g" H: ) $ 5; ? ) @>

#2!g" $ 2 !g" 2 # !g" H: ) 1?1


36/36

• Atkins P.W, Jones L. Química . 3ra edición.

Ed Omega. 1999.

→

a!ítu"o 13.• #ang $. Química. Ed. %ac&ra' (i"".199).

→ a!ítu"o 1*.

Consul-asB /evelson8b.uba.ar !Pablo Evelson"

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