2.2 EQUILIBRIO QUÍMICO

 EQUILIBRIO QUÍMICO

En la mayoría de las reacciones químicas los reactivos NO se convierten por completo en productos ya que existe una reacción inversa en la que los productos se separan y se vuelven a formar los reactivos.

Una reacción reversible consiste en una reacción directa y una inversa. La reacción directa comienza como choques efectivos entre las moléculas de los reactivos. La reacción inversa comienza una vez que se tienen suficientes moléculas de producto que se comienzan a separar. Al principio, la velocidad de la reacción directa es más rápida que la velocidad de la reacción inversa. Conforme pasa el tiempo, la VELOCIDAD de la reacción directa disminuye y la de la reacción inversa aumenta hasta que se vuelven IGUALES, EN ESTE MOMENTO SE ALCANZA EL EQUILIBRIO.
En el EQUILIBRIO NO ocurren más cambios en las concentraciones de reactivos y productos ya que las dos reacciones LA DIRECTA Y LA INVERSA continúan a IGUAL VELOCIDAD.

Haz click en las siguientes vínculos para observar el equilibrio químico:

                                                                Equilibrio Químico # 1

                                                                 Equilibrio Químico # 2

La expresión matemática que representa al Equilibrio Químico, se conoce como Ley de Acción de Masas, SOLO LOS GASES SON LOS QUE SE UTILIZAN PARA CALCULAR LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO, SI SON LÍQUIDOS Y SÓLIDOS NO ENTRAN EN LA RELACIÓN MATEMÁTICA.

Para cualquier reacción química:
aA + bB -----> cC + Dd
Como toda reacción química cuando se llega al equilibrio existe una constante de equilibrio Kc que la podemos calcular de la siguiente manera:

En donde [C], [D], [A] y [B] representan las concentraciones molares (MOLARIDAD) EN EL EQUILIBRIO y a, b, c y d son los COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOS DE LA REACCIÓN BALANCEADA.

MOLARIDAD: ES UNA UNIDAD DE CONCENTRACIÓN QUE SE CALCULA AL DIVIDIR LAS MOLES ENTRE LOS LITROS.

EJEMPLO:

¿Cuál es la molaridad de una disolución que contiene 16.0 g de CH₃OH en 200 ml de disolución? 
El peso molecular del metanol es 32 gramos Respuesta: 2.50 M
RECUERDA QUE MOLES = GRAMOS / PESO MOLECULAR Y QUE EL VOLUMEN DEBE ESTAR EN LITROS.



Significado del valor de Kc

Si Kc <<< 1, entonces la reacción es muy reversible, hay muchos reactivos, tiene poco rendimiento y se dice que se encuentra desplazada a la izquierda.

Si Kc = 1, es una reacción en la que se obtiene 50% de reactivos y 50% de productos.

Si Kc >>> 1, la reacción tiene un rendimiento alto, hay muchos productos y se dice que esta desplazada a la derecha.

Kc pequeña Kc = 1 Kc grande

Favorecida a los reactivos                                                                                Favorecida a los productos

Hay principalmente reactivos                                                          Reactivos = Productos                                           Hay principalmente productos
Tiene lugar poca reacción                                                                Reacción moderada                                               Reacción esencialmente completa

LA TEMPERATURA ES LA ÚNICA VARIABLE QUE HACE QUE CAMBIE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO DE LAS 4 VARIABLES QUE AFECTAN A UNA REACCIÓN.

Ejercicio de aplicación: Cálculo de constantes de equilibrio:

1) Se tiene la siguiente reacción química:

H2(g) + I2(g) ---> 2HI (g) para calcular su Kc= [HI]^2 / [H2 ] [I2]

En un experimento se midieron las concentraciones molares para los reactivos y los productos en equilibrio:

[H2] = 0.10 M, [I2] = 0.20 M y [HI] = 1.04 M,
su Kc= [HI]^2/[H2 ] [I2] substituyendo los valores de las concentraciones tenemos que
[1.04]^2 /[0.10] [0.20] = 54 (no tiene unidades)

RESULEVE LOS EJERCICIOS 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 DE TU CUADERNO DE TRABAJO.