Equilibrio químico

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Equilibrio químico

  1. 1. Equilibrio químico
  2. 2. Reacción irreversible Reactantes Productos Reacción reversible Reactantes Productos Cuando existe una transformación parcial de los reactantes en productos se denomina reacción directa y a su vez cuando los productos pueden volver a generar los reactantes se llama reacción inversa Reacción inversa Reacción directa Reactantes Productos
  3. 3. Equilibrio químico o dinámico <ul><li>Se define como el estado que alcanza un sistema cerrado cuando las velocidades de la reacción directa e inversa son idénticas. En ese momento no se pueden percibir cambios observables, es decir, las propiedades macroscópicas y la composición de la mezcla permanecen constantes. </li></ul><ul><li>Un sistema se encuentra en equilibrio sólo si: </li></ul><ul><li>Es un sistema cerrado </li></ul><ul><li>Las propiedades observables (masa, temperatura) no varían en el tiempo </li></ul>
  4. 4. Constante de equilibrio químico Kc <ul><li>La Ley de acción de masas establece que: </li></ul><ul><li>“… ..en toda reacción química, a una determinada temperatura, el producto de las concentraciones molares de los productos, dividido por el producto de las concentraciones molares de los reactantes, elevada cada una de ellas sus respectivos coeficientes estequiométricos, tiene un valor constante” </li></ul><ul><li>Así para: </li></ul><ul><li>aA +bB cC + dD </li></ul><ul><li>La Ley se expresa: </li></ul><ul><li>Kc = [ C] c eq [ D] d eq donde: a, b. c y d son los coeficientes </li></ul><ul><li>[ A] a eq [ B] b eq estequiométricos </li></ul><ul><li>Kc puede ir desde casi cero a infinito </li></ul>
  5. 5. Calcular la Kc para I 2 (g) + H 2 (g) 2HI (g) Concentración de : [ I 2 ] eq = 1,6 M [ H 2 ] eq = 1,6 M [ HI ] eq = 0,6 M Kc = [ HI ] eq = (0,6) 2 =0,14 [ I 2 ] eq [ H 2 ] eq 1,6 *1,6
  6. 6. Equilibrio homogéneo y heterogéneo Se habla de equilibrio homogéneo en el caso de que las sustancias se encuentren en estado gaseoso. Kc cambia por Kp donde las concentraciones de reactivos y productos se expresan en términos de presiones parciales. Kc = p 2 H I donde : p H I, pI 2 y pH 2 p I 2 pH 2 son las presiones parciales del H I, I 2 y H 2 Se habla de equilibrio heterogéneo cuando las sustancias que existen en un sistema se encuentran en distintas fases. CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2(g) Kc = [CaO] [CO 2 ] S in embargo, en la expresión de equilibrio no [CaCO 3 ] se consideran las sustancias sólidas, ya que estas no varían su concentración durante la reacción, por lo que la expresión quedará Kc= [CO 2 ]
  7. 7. Información que proporciona Kc <ul><li>Predecir el rendimiento de una reacción: </li></ul><ul><li>El valor de Kc permite pronosticar la tendencia de los reactivos a convertirse en productos así en una reacción del tipo: </li></ul><ul><li>aA +bB cC + dD </li></ul><ul><li>Kc = [ C] c eq [ D] d eq </li></ul><ul><li>[ A] a eq [ B] b eq </li></ul><ul><li>Si en el equilibrio se cumple que [ C] c eq [ D] d eq >[ A] a eq [ B] b eq Kc será elevada y la reacción se desplazará hacia la derecha. </li></ul><ul><li>Si en el equilibrio se cumple que [ C] c eq [ D] d eq < [ A] a eq [ B] b eq Kc será menor y la reacción se desplazará hacia la izquierda. </li></ul>
  8. 8. <ul><li>Predecir el sentido de avance de una reacción </li></ul><ul><li>Este valor permite predecir el sentido en que se desplazará la reacción </li></ul>La información que entrega Kc permite determinar si un proceso industrial producirá la suficiente cantidad de producto deseado como para ser rentable. Valor de Kc Transcurso de la reacción Sentido de la reacción Kc mucho > 1 Desplazamiento casi total hacia los productos R P (reacción directa) Kc > 1 Desplazamiento parcial hacia los productos R P (reacción directa) Kc < 1 Desplazamiento parcial hacia los reactantes R P (reacción inversa) Kc mucho < 1 Desplazamiento casi total hacia los reactantes R P (reacción inversa)
  9. 9. Tarea <ul><li>¿Quién fue Henry Louis Le Châtelier? </li></ul><ul><li>¿Que establece el principio de Le Châtelier? </li></ul><ul><li>¿Cómo afecta la variación de concentración, temperatura , presión y volumen, en el equilibrio de una reacción? </li></ul><ul><li>¿Cuál fue el aporte de Fritz Haber a la industria química? </li></ul>

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