Equilibrio Químico 1. Conceptos básicos 2. Constante de equilibrio 3. Cociente de reacción 4. Usos de la constante de equilibrio 5. Alteración de un sistema de equilibrio 6. Presiones parciales y constante de equilibrio 7. Efecto de la temperatura en la constante de equilibrio
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Equilibrio Químico
1. Conceptos básicos
2. Constante de equilibrio
3. Cociente de reacción
4. Usos de la constante de equilibrio
5. Alteración de un sistema de equilibrio
6. Presiones parciales y constante de
equilibrio
7. Efecto de la temperatura en la
constante de equilibrio
1. Conceptos básicos
Las reacciones químicas pueden ocurrir en ambas direcciones. A estas
reacciones se les conoce como reversibles, y casi todas ellas, no llegan a ser
completas (estequiométricas).
a A + b B c C + d D
reactivos productos
Cuando A y B reaccionan para formar C y D con la misma velocidad que C y D
reaccionan para formar A y B, el sistema se encuentra en equilibrio químico.
El equilibrio químico es un equilibrio dinámico…
1. Conceptos básicos
Se dice que el equilibrio
está desplazado hacia
la derecha si hay más
de C y D que de A y B
(la reacción directa es
favorable) y que está
desplazado hacia la
izquierda si más de A
y B está presente (la
reacción inversa es
favorable).
a A + b B c C + d D
1. Conceptos básicos
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) T = 1500 K
inicio 0.400 M 0.200 M
equilibrio 0.344 M 0.172 M 0.056 M
reaccionó 0.056 M 0.028 M
1. Conceptos básicos
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) T = 1500 K
inicio 0.000 M 0.000 M 0.500 M
equilibrio 0.424 M 0.212 M 0.076 M
reaccionó 0.424 M 0.212 M 0.424 M
2. Constante de equilibrio
2 A + B A2B
velocidad d = kd [A]2[B] velocidad i = ki [A2B]
en el equilibrio: velocidad d = velocidad i
kd [A]2[B] = ki [A2B]
[ ][ ] [ ]BA
BA
k
k
i
d
2
2=
constante de equilibrio[ ][ ] [ ]BA
BAKeq 2
2=
2. Constante de equilibrio
a A + b B c C + d D
reactivos
productos
[ ] [ ][ ] [ ] C
eqb
eqa
eqd
eqc
eq KBA
DCK ==
concentración
de productos
concentración
de reactivos
2. Constante de equilibrio
El valor numérico de KC se determina experimentalmente.
Algunos ejemplos, a 25 ºC, son:
1. KC es constante a una temperatura dada.
2. KC cambia al variar la temperatura.
3. KC no depende de las concentraciones iniciales.
2. Constante de equilibrio
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) T = 1500 K
inicio 0.400 M 0.200 M
equilibrio 0.344 M 0.172 M 0.056 M
reaccionó 0.056 M 0.028 M
[ ][ ] [ ]
15.0172.0344.0
056.02
2
==CK[ ]
[ ] [ ] C
eqeq
eq
eq KOSO
SOK ==
2
2
2
2
3
2. Constante de equilibrio
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) T = 1500 K
inicio 0.000 M 0.000 M 0.500 M
equilibrio 0.424 M 0.212 M 0.076 M
reaccionó 0.424 M 0.212 M 0.424 M
[ ][ ] [ ]
15.0212.0424.0
076.02
2
==CK[ ]
[ ] [ ] C
eqeq
eq
eq KOSO
SOK ==
2
2
2
2
3
2. Constante de equilibrio
Ejemplos:
1. En un recipiente vacío de 5.0 L se colocan cierta cantidad de nitrógeno e
hidrógeno a 500 ºC. Cuando el sistema alcanzó el equilibrio se cuantificó la
existencia de 3.01 mol de N2, 2.10 mol de H2 y 0.565 mol de NH3. Evalúa la KC de
la reacción a 500 ºC:
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
2. En un recipiente de 2.0 L se colocan 10.0 mol de N2O a cierta temperatura
donde se descompone según el siguiente equilibrio:
2 N2O (g) 2 N2 (g) + O2 (g)
En el equilibrio quedan 2.20 mol de N2O. Calcula el valor de KC para esta
reacción.
2. Constante de equilibrio
El valor de KC depende directamente de la forma en que se escriba la
ecuación química balanceada de la reacción:
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)[ ]
[ ] [ ]15.0
2
2
2
2
3 ==OSO
SOKC
2 SO3 (g) 2 SO2 (g) + O2 (g) [ ] [ ][ ]
7.615.0
112
3
2
2
2' ====C
C
KSO
OSOK
SO2 (g) + ½ O2 (g) SO3 (g)[ ]
[ ][ ]39.02
1
21
22
3'' === CC KOSO
SOK
2. Constante de equilibrio
Se tiene la ecuación química siguiente con su constante de equilibrio a una