T5 EQUILIBRIO QUÍMICO

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T5 EQUILIBRIO QUÍMICO 2º Bachillerato

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    Lástima que no lo puedo bajar a mi compu para tenerlo como consulta!
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T5 EQUILIBRIO QUÍMICO

  1. 1. EQUILIBRIO QUÍMICO jose.PRoFeBLoG.es
  2. 2. PROCESO QUÍMICO: puntos de vista <ul><li>TERMOQUÍMICA -> ∆ H energía intercambiada (calor a P cte); ∆ S variación en el grado de desorden; ∆ G revela porqué el proceso ocurre espontáneamente en un determinado sentido y no en otro </li></ul><ul><li>CINÉTICA QUÍMICA -> v velocidad con que transcurre el proceso, factores que influyen y mecanismo por el que ocurre </li></ul><ul><li>EQUILIBRIO QUÍMICO -> Kc en qué extensión ocurre una reacción; en el estado de equilibrio las concentraciones de las sustancias permanecen constantes </li></ul>
  3. 3. EQUILIBRIO QUÍMICO <ul><li>¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? </li></ul><ul><li>Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>Cálculos con la Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>La constante Kp y su relación con Kc </li></ul><ul><li>Factores que afectan a las concentraciones en el equilibrio </li></ul>
  4. 4. 1.¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? <ul><li>SITUACIÓN INICIAL </li></ul><ul><li>H 2 + I 2 + HI </li></ul><ul><li>(no de equilibrio) </li></ul>
  5. 5. 1.¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? <ul><li>SITUACIÓN FINAL </li></ul><ul><li>H 2 + I 2 2 HI </li></ul><ul><li>EQUILIBRIO QUÍMICO </li></ul>
  6. 6. 1.¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? <ul><li>velocidad reacción directa =velocidad reacción inversa </li></ul><ul><li>las concentraciones de todas las sustancias (reactivos y productos) se mantienen constantes (mientras no se modifiquen las condiciones) </li></ul><ul><li>carácter dinámico </li></ul>
  7. 7. <ul><li>variación de la concentración con el tiempo </li></ul><ul><li>H2 + I2 2 HI </li></ul>1. ¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? Equilibrio químico Concentraciones (mol/l) Tiempo (s) [HI] [I 2 ] [H 2 ]
  8. 8. <ul><li>variación de la concentración con el tiempo </li></ul><ul><li>H2 + I2 2 HI </li></ul>1. ¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO?
  9. 9. EQUILIBRIO QUÍMICO <ul><li>¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? </li></ul><ul><li>Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>Cálculos con la Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>La constante Kp y su relación con Kc </li></ul><ul><li>Factores que afectan a las concentraciones en el equilibrio </li></ul>
  10. 10. 2.Constante de EQUILIBRIO SO 2 (g) + O 2 (g) + SO 3 (g) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) 280,6 0,363 0,343 0,037 0,25 0,40 0,15 Exp 5 280,5 0,568 0,066 0,132 0,70 — — Exp 4 280,0 0,143 0,026 0,053 0,20 — — Exp 3 280,7 0,135 0,332 0,014 — 0,40 0,15 Exp 2 279,2 0,170 0,155 0,030 — 0,20 0,20 Exp 1 K c [SO 3 ] [O 2 ] [SO 2 ] [SO 3 ] [O 2 ] [SO 2 ] Concentr. equilibrio (mol/l) Concentr. iniciales (mol/l)
  11. 11. 2.Constante de EQUILIBRIO 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) 280,6 0,363 0,343 0,037 0,25 0,40 0,15 Exp 5 280,5 0,568 0,066 0,132 0,70 — — Exp 4 280,0 0,143 0,026 0,053 0,20 — — Exp 3 280,7 0,135 0,332 0,014 — 0,40 0,15 Exp 2 279,2 0,170 0,155 0,030 — 0,20 0,20 Exp 1 K c [SO 3 ] [O 2 ] [SO 2 ] [SO 3 ] [O 2 ] [SO 2 ] Concentr. equilibrio (mol/l) Concentr. iniciales (mol/l)
  12. 12. <ul><li>Escribe la expresión de la constante de equilibrio Kc de los siguientes procesos </li></ul><ul><li>a) 2 NO(g) + Cl 2 (g) 2 NOCl(g); </li></ul><ul><li>b) NO(g) + ½ Cl 2 (g) NOCl(g); </li></ul><ul><li>c) 2 NOCl(g) 2 NO(g) + Cl 2 (g) </li></ul><ul><li>d) N 2 O 4 (g) 2  NO 2 (g); </li></ul><ul><li>e)  CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g); </li></ul><ul><li>f) 2 NaHCO 3 (s) Na 2 CO 3 (s) + H 2 O(g) + CO 2 (g) </li></ul>2. Constante de EQUILIBRIO
  13. 13. <ul><li>Escribe la expresión de la constante de equilibrio Kc de los siguientes procesos a) N 2 O 4 (g) 2  NO 2 (g); </li></ul><ul><li>b) 2 NO(g) + Cl 2 (g) 2 NOCl(g); </li></ul><ul><li>c) NO(g) + ½ Cl 2 (g) NOCl(g); </li></ul>2. Constante de EQUILIBRIO
  14. 14. <ul><li>Escribe la expresión de la constante de equilibrio Kc de los siguientes procesos </li></ul><ul><li>d) N 2 O 4 (g) 2  NO 2 (g); </li></ul><ul><li>e)  CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g); </li></ul><ul><li>f) 2 NaHCO 3 (s) Na 2 CO 3 (s) + H 2 O(g) + CO 2 (g) </li></ul>2. Constante de EQUILIBRIO
  15. 15. 2.Constante de EQUILIBRIO <ul><li>SITUACIÓN INICIAL (no de equilibrio) </li></ul><ul><li>N2O4(g) + NO2(g) </li></ul><ul><li>0,1 mol/L 0,05 mol/L </li></ul><ul><li>COCIENTE DE REACCIÓN </li></ul>
  16. 16. 2.Constante de EQUILIBRIO <ul><li>SITUACIÓN FINAL (equilibrio) </li></ul><ul><li>N2O4(g) 2 NO2(g) </li></ul><ul><li>¿? mol/L ¿? mol/L </li></ul><ul><li>CONSTANTE EQUILIBRIO </li></ul><ul><li>Kc = 0,0047 (400ºC) </li></ul>
  17. 17. 2.Constante de EQUILIBRIO <ul><li>SITUACIÓN INICIAL (no de equilibrio) </li></ul><ul><li>N2O4(g) + NO2(g) </li></ul><ul><li>0,1 mol/L 0,05 mol/L </li></ul><ul><li>COCIENTE DE REACCIÓN </li></ul>
  18. 18. 2.Constante de EQUILIBRIO <ul><li>SITUACIÓN INICIAL (no de equilibrio) </li></ul><ul><li>N2O4(g) ← 2 NO2(g) </li></ul><ul><li>0,1 mol/L ↑ 0,05 mol/L ↓ </li></ul><ul><li>COCIENTE DE REACCIÓN </li></ul><ul><li>el sistema se desplaza hacia la izquierda </li></ul>
  19. 19. <ul><li>Significado del valor de Kc </li></ul>2. Constante de EQUILIBRIO tiempo K C > 10 5 concentración K C < 10 -2 concentración tiempo
  20. 20. EQUILIBRIO QUÍMICO <ul><li>¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? </li></ul><ul><li>Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>Cálculos con la Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>La constante Kp y su relación con Kc </li></ul><ul><li>Factores que afectan a las concentraciones en el equilibrio </li></ul>
  21. 21. <ul><li>En un recipiente de 10 litros se introduce una mezcla de 4 moles de N 2 (g) y 12  moles de H 2 (g). Después de cierto tiempo se comprueba que la composición del sistema se mantiene constante (equilibrio químico) y que la cantidad de amoniaco en el recipiente es de 0,92 mol NH 3 (g) </li></ul><ul><li>a) escribe la expresión de la constante de equilibrio </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  22. 22. <ul><li>En un recipiente de 10 litros se introduce una mezcla de 4 moles de N 2 (g) y 12  moles de H 2 (g). Después de cierto tiempo se comprueba que la composición del sistema se mantiene constante (equilibrio químico) y que la cantidad de amoniaco en el recipiente es de 0,92 mol NH 3 (g) </li></ul><ul><li>a) escribe la expresión de la constante de equilibrio </li></ul><ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  23. 23. <ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  24. 24. <ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) -> 2 NH 3 (g) </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  25. 25. <ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  26. 26. <ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  27. 27. <ul><li>En un matraz de un litro de capacidad se introducen 0,387 moles de nitrógeno y 0,642 moles de hidrógeno, se calienta a 800 K y se establece el equilibrio:            N 2 (g)  +  3 H 2  (g)  2 NH 3  (g) encontrándose que se han formado 0,06 moles de amoniaco. Calcula: La composición de la mezcla gaseosa enequilibrio y la Kc a la citada temperatura. </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  28. 28. <ul><li>La constante de equilibrio, a 350 ° C, de la reacción de descomposición del fosgeno </li></ul><ul><li>COCl 2 (g) CO(g) + Cl 2 (g) vale Kc=0,012 </li></ul><ul><li>Si en un recipiente cerrado de 500 mL en el que se ha hecho el vacío inyectamos 3,00 g de COCl 2 y elevamos la temperatura a 350 ° C ¿cuál será la concentración de las especies presentes en el equilibrio? </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  29. 29. <ul><li>COCl 2 (g) CO(g) + Cl 2 (g) </li></ul><ul><li>Inicialmente: 3 g COCl 2 en 500 mL </li></ul><ul><li>[COCl 2 ] o = 0,061 mol/L </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  30. 30. <ul><li>COCl 2 (g) CO(g) + Cl 2 (g) </li></ul><ul><li>x = concentración de COCl 2 que ha reaccionado </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  31. 31. <ul><li>COCl 2 (g) CO(g) + Cl 2 (g) </li></ul><ul><li>x = concentración de COCl 2 que ha reaccionado </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  32. 32. <ul><li>COCl 2 (g) CO(g) + Cl 2 (g) </li></ul><ul><li>x=0,021 mol/L; [COCl 2 ]=0,04 M; [CO]=[Cl 2 ]= 0,021M </li></ul>3. Cálculos con la constante de EQUILIBRIO
  33. 33. EQUILIBRIO QUÍMICO <ul><li>¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? </li></ul><ul><li>Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>Cálculos con la Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>La constante Kp y su relación con Kc </li></ul><ul><li>Factores que afectan a las concentraciones en el equilibrio </li></ul>
  34. 34. <ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) </li></ul><ul><li>n TOTAL = 0,354 + 1,062 + 0,092 =1,508 mol </li></ul>3. La constante Kp y su relación con Kc
  35. 35. <ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) </li></ul>3. La constante Kp y su relación con Kc
  36. 36. <ul><li>N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) </li></ul><ul><li>Kp = Kc · (R·T) ∆ n </li></ul><ul><li>∆ n=n pro – n rea = 2 – 4 = -2 </li></ul>3. La constante Kp y su relación con Kc
  37. 37. 3. La constante Kp y su relación con Kc <ul><li>El cloro se obtiene mediante el llamado proceso Deacon, según el equilibrio </li></ul><ul><li>4 HCl(g) + O 2 (g) 2 H 2 O(g) + 2 Cl 2 (g) </li></ul><ul><li>Si a la temperatura de 390 ˚ C, se mezclan 0,08 mol de HCl con 0,1 mol de oxígeno, se observa la formación de 0,0332 moles de cloro a la presión total de 1 atm. Calcula la constante Kp correspondiente al equilibrio y el volumen del recipiente. </li></ul><ul><li>R: Kp=69,4; V=8,88 L </li></ul>
  38. 38. EQUILIBRIO QUÍMICO <ul><li>¿Qué se entiende por EQUILIBRIO QUÍMICO? </li></ul><ul><li>Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>Cálculos con la Constante de Equilibrio Kc </li></ul><ul><li>La constante Kp y su relación con Kc </li></ul><ul><li>Factores que afectan a las concentraciones en el equilibrio </li></ul>

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