Equilibrio químico

16,303 views
15,779 views

Published on

Presentación de equilibrio quimico
Clase Prof. Jesús Rivero Lacruz

0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
16,303
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
11
Actions
Shares
0
Downloads
137
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Equilibrio químico

  1. 1. . Equilibrio QuímicoEquilibrio: Procesos opuestos están ocurriendo simultáneamente yla misma rapidez El equilibrio químico es un proceso dinámico, en dondeparticipan los reactivos y los productos, cuando los reactivosreaccionan para formar los productos, lo realizan a una velocidadque cada vez es menor, por otro parte, mientras van apareciendolas moléculas de productos, estas pueden reaccionar entre sí, paraformar nuevamente reactivo y lo hacen a una velocidad mayor.Este proceso dinámico continúa hasta que la velocidad deformación de producto (velocidad directa) es igual a la velocidadde descomposición de los productos (velocidad indirecta), paraformar nuevamente reactivos. En este estado dinámico lasconcentraciones de los reactivos y los productos permanecenconstantes. Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  2. 2. N2 + 3H2 → 2NH3 REACCIÓN DIRECTA REACCIÓN INDIRECTA N2 + 3H2 2NH3Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  3. 3. N2 +3H2 2NH3Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  4. 4. • El equilibrio químico, se alcanza cuando las velocidades de las reacciones directa (Vd) e indirecta (Vi), se igualan y las concentraciones de reactivos y productos permanecen constante.Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  5. 5. Reacciones reversiblesLos reactantes se combinan para formar productos Los productos pueden también reaccionar para formar reactantes.Las reacciones reversibles está en equilibrio y lasindicamos con doble fecha (). Reacciones irreversibles estás se dan en un sólo sentido, es decir, se prolongan hasta agotar por lo menos una de las sustancias reaccionantes, se debe simbolizar con una sola flecha (→).Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  6. 6. Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela Reacciones reversibles Reacciones irreversibles 2CO(g) + O2 (g)  2CO2 (g) HCl + Zn→ ZnCl2 + H22NaOH +N2 (g) + H2 (g)  NH3 (g) H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O 2K + 2HNO3 → 2KNO3 + H2NH3(g) + H2O(l)  NH4OH
  7. 7. Equilibrios químicos homogéneosSe aplica a las reacciones reversibles, en laque todas las especies (reactivos yproductos), se encuentran en la misma fase 2CO (g) + O2 (g)  2CO2 (g) Equilibrios químicos heterogéneos Se encuentra en las distintas fases. 2Ag(s) + Cl2 (g)  2AgCl(s)
  8. 8. La Ley de acción de masas establece que para unareacción química reversible en equilibrio y a unatemperatura constante, una relación determinada deconcentraciones de reactivos y productos tienen unvalor constante K (la constante de equilibrio). La leyfue enunciada en 1864 por Guldberg a los 28 años deedad y Waage a los 31 años.
  9. 9. Constante de equilibrio (Ley de acción de aA + bB  cC + dDmasas). Se define como la multiplicación Reactivos: A y Bde las concentraciones molares en Productos: C y D Coeficientes estequiométricos:equilibrio de los productos, cada una a, b, c y delevada a sus respectivos coeficientes Los cohortes [ ], significanestequiométricos en la ecuación concentración molar, mol/L o Majustada, dividido entre la multiplicación Kc= La constante de equilibrio, relaciona concentraciones de lasde las concentraciones, en el equilibrio especies en la reacción química,de los reactivos, cada una elevada a la donde las concentraciones debenpotencia que corresponde a su ser expresadas en mol/L.coeficiente estequiométrico, en laecuación ajustada. La constante de Kc = [ C] c [ D] dequilibrio se denota: Kc [ A ] a [ B] b
  10. 10. Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  11. 11. La constante de equilibrio (Kc): Es específica para cada reacción, no depende de las concentraciones iniciales, es adimensional (no tiene unidades).La regla general en la expresión de la constante de equilibrio(K), se omiten los líquidos y sólidos puros. Kc = [ CO2 ] 2 2CO(g) + O2 (g)  2CO2 (g) [ CO] 2 [ O2 ] NH3 + H2O(l)  NH4OH El H2O(l) se omite en Kc por ser líquido. Kc = [NH4OH] [NH3 ] NH4Cl(s)  NH3(g) + HCl(g) Kc= [NH3] [HCl] El NH4Cl(s)) se omite en Kc por ser sólido 1 Kc = 2Ag(s) + Cl2(g)  2AgCl(s) El 2Ag(s) y 2AgCl(s) se omiten por ser sólidos [Cl 2 ] Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  12. 12. Constante de equilibrio, en función de los gases, es preferible expresarla en términos de presiones parciales (atmósferas) aA(g) + bB(g)  cC(g) + dD(g) ( PC ) ( PD ) c d Kp = ( PA ) a ( PB ) b Kp = ( PCO 2 ) 2 2CO(g) + O2 (g)  2CO2 (g) ( PCO) 2 ( PO 2 ) N2 (g) + 3H2 (g)  2NH3 (g) (PNH3 ) 2 Kp = (PN2 ) (PH2 ) 3Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  13. 13. INTERPRETACIÓN DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO Kc mayor a 1 (K>1): En equilibrio resultante, la mayoría de los reactivos se han convertido en producto, es decir que el equilibrio se desplaza hacia la derecha. Kc menor a 1 (K<1): En equilibrio resultante, la mayoría de los reactivos quedan sin reaccionar, formándose pequeñas cantidades de producto, es decir que el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  14. 14. “Si un sistema químico en equilibrio reversible, experimenta un cambio en concentración, temperatura o presión, el equilibrio del sistema se modificará en orden de minimizar dicho cambio”. EFECTO DEL CAMBIO DE CONCENTRACIÓN DE LOS REACTIVOS O PRODUCTOS EFECTOS POR EL CAMBIO DE PRESIÓN DEBIDO A UN CAMBIO DE VOLUMEN EFECTOS DE LOS CAMBIOS EN LA TEMPERATURA EFECTO DE UN CATALIZADORAutor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  15. 15. EFECTO DEL CAMBIO DE CONCENTRACIÓN DE LOS REACTIVOS O PRODUCTOS 2SO2 (g) + O2 (g)  2SO3 (g) Un aumento de la concentración de uno de los reactivos, provoca un desplazamiento del equilibrio hacia la formación de productos, y por tanto, al consumo del reactivo en exceso, es decir, el equilibrio se orienta hacia la derecha.Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  16. 16. ¿Qué ocurre si se disminuye o sustrae la concentración del reactivo SO3 (g) de la reacción en equilibrio? 2SO2 (g) + O2 (g)  2SO3 (g) Una disminución de la concentración de uno de los reactivos en un sistema en equilibrio, desplazaría el equilibrio en la reacción química hacia la regeneración de la especie, por tanto el equilibrio se orientaría hacia la izquierda.Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  17. 17. Problema. Localice la dirección del desplazamiento en la posición deequilibrio, para esta reacción: As4O6 (s) + C(s)  As4 (g) + CO(g) Siguientes cambios: •Eliminación de monóxido de carbono (CO(g)) •Adición de As4 (g) equilibrio se desplaza hacia productos, o hacia la derecha se desplaza hacia reactivos o hacia la izquierda.Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  18. 18. EFECTOS POR EL CAMBIO DE PRESIÓN DEBIDO A UN CAMBIO DE VOLUMEN Los cambios, en la presión en un equilibrio químico, sólo afectarán las reacciones en equilibrio en fase gaseosa, y donde el número de moles de los reactivos sea diferente del número de moles de los productos. 2SO2 (g) + O2 (g)  2SO3 (g) Los moles gaseosos de los reactantes Los moles gaseoso del producto 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) sistemas gaseosos al disminuir la presión (P), el volumen (V), aumenta y al aumentar la presión (P), disminuye el volumen (V)Autor: Jesús Rivero Lacruz-Ingeniería Agroindustrial-UCLA-Venezuela
  19. 19. Al aumentar la presión (disminución de volumen),El equilibrio se desplazará hacia donde haymenor número de moles gaseosos, con lafinalidad de disminuir la formación de losreactivos o productos, que se encuentre enmayor cantidad de moles. Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  20. 20. Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela Al disminuir la presión (aumenta el volumen)Si se disminuye la presión (P),aumenta el volumen, y el equilibrio sedesplaza hacia la producción demayor número de moles de gas. Enesta reacción 2SO2 (g) + O2 (g)  2SO3 (g)hacia los reactivos por tener mayornúmero de moles. En conclusión Cuando se aumenta la presión (disminución de volumen), el equilibrio se desplaza hacia el lado de la reacción química, donde existan menor número de moles gaseosos. Cuando se disminuye la presión (aumenta el volumen), el equilibrio se desplaza hacia donde hayan mayor número de moles gaseosos.
  21. 21. Problema. Pronostique la dirección de la reacción, al aumentar la presión (disminución del volumen), en la siguiente reacción. PCl5 (g)  PCl3 (g)+ Cl2(g) el equilibrio se desplaza hacia los reactantes (hacia la derecha, por tener menor número de moles) Problema. Prediga la dirección de la reacción, al aumentar la presión (disminución del volumen), en la siguiente reacción. H2 (g)+ CO2(g)  H2O (g)+ CO(g) NO TIENE EFECTO SOBRE EL EQUILIBRIOAutor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  22. 22. EFECTOS DE LOS CAMBIOS EN LA TEMPERATURAAutor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  23. 23. Problema Si a la siguiente reacción endotérmica:Calor + Co (H2O)62+(ac)+4Cl-  CoCl42-(ac)+6H2O(l) El equilibrio se desplaza hacia los productos provocando mayor formación de productos equilibrio hacia los reactivos o hacia la izquierda, para contrarrestar el exceso de calor. Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  24. 24. Problema: Si se aumenta la temperatura a la siguiente reacciónexotérmica: CO (g)+ 3H2  CH4(g) + H2O + calor La temperatura, es el único factor que afecta el valor de la constante de equilibrio (K) Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela
  25. 25. En las reacciones exotérmicas (ΔHº-)Un aumento de temperatura, al sistema favorecerá la reacciónhacia los reactivos, y disminuye el valor de K.Una disminución de temperatura al sistema, favorecerá lareacción hacia los productos y aumenta el valor de K. A+BC+D+ Δ ΔHº - Se desplaza hacia la izquierda A+BC+D+ Δ Se desplaza hacia la derecha En las reacciones endotérmicas (ΔHº+) Un aumento de temperatura al sistema, favorecerá la reacción hacia los productos y aumenta el valor de K. Una disminución de temperatura al sistema, favorecerá la reacción hacia los reactivos y disminuye el valor de K Δ + A+BC+D ΔHº + Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial- UCLA- Venezuela
  26. 26. EFECTO DE UN CATALIZADORUn catalizador es una sustancia química, simple ocompuesta, que modifica la velocidad de unareacción química, interviniendo en ella, pero sinllegar a formar parte de los productos resultantesde la misma.La presencia de un catalizar no modifica la constantede equilibrio, y tampoco desplaza la posición de unsistema en equilibrio. Autor: Jesús Rivero Lacruz- Ingeniería Agroindustrial-UCLA- Venezuela

×