Sumario Tema 6 - Equilibrio químico

QUÍMICA TEMA 6




TEMA 6
EQUILIBRIO QUÍMICO

6.1 – DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
A, B, C, D → Reactivos.
a A (g) + b B (g) ⟷ c C (g) + d D (g)
a, b, c, d → Coeficientes estequiométricos.

QUÍMICO: La reacción directa está teniendo lugar a la misma velocidad que la reacción in-
EQUILIBRIO QUÍMICO:
versa (las correlaciones no cambian).

REACCIÓN REVERSIBLE: Puede tener lugar en un sentido o en otro.

En el equilibrio tienen que existir reactivos y productos obligatoriamente, en mayor o menos cantidad.

Velocidad de reacción directa → VRd = Kd [reactivos] → VRd ↓
VRd = VRi → Equilibrio químico.
Velocidad de reacción inversa → VRi = Ki [productos] → VRi ↑

GRÁFICAS RESPECTO DEL TIEMPO: En ellas a partir de un instante “t” se alcanza el equilibrio.

[] VR
Productos
VRd


Reactivos VRi


Equilibrio t Equilibrio t

CARACTERÍSTICAS DEL EQUILIBRIO:
1. Es dinámico → VRd = VRi ≠ 0

2. Los sistemas tienden espontáneamente al equilibrio y solo pueden ser alejados de él por la acción
de un agente externo. Cuando cesa dicha acción el sistema evoluciona para alcanzar un nuevo
equilibrio.

3. El equilibrio se puede alcanzar desde cualquier condición inicial.

4. La naturaleza y las propiedades del equilibrio son las mismas independientemente de que se
parta de reactivos o productos siempre que el número total de átomos de cada elemento sea el
mismo.

, QUÍMICA TEMA 6


6.2 – CONCENTRACIONES
Tenemos la siguiente reacción a 100 ºC → N2O4 (g) ⟷ 2 NO2 (g)

Tiempo (s) 0 20 40 60 80 100
[N2O4] (moles/L) 0,10 0,007 0,05 0,04 0,04 0,04
[NO2} (moles/L) 0 0,06 0,10 0,12 0,12 0,12

En la misma reacción, observamos tres experiencias diferentes.

C0 Cequilibrio
[TUV ]V X,YZV
Experiencia número ① → 0,10 0,04 → = = 0,36
[TV UW ] X,X[
0 0,12


C0 Cequilibrio
[TUV ]V X,Y]V
Experiencia número ② → 0 0,07 → [TV UW ]
= = 0,36
X,X^
0,30 0,16


C0 Cequilibrio
[TUV ]V X,X`aV
Experiencia número ③ → 0,05 0,026 → = = 0,36
[TV UW ] X,XZ]
0,05 0,098

La reacción es constante cuando la concentración del producto se divide entre la del reactivo, elevada
cada una a sus coeficientes estequiométricos.


6.3 – LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO
[c]d · [f]g
a A (g) + b B (g) ⟷ c C (g) + d D (g) ⟶ K = [h]i
· [j]k

La constante de equilibrio (K) es el valor del producto de las concentraciones de los productos dividido
por el producto de las concentraciones de los reactivos. Tanto productos como reactivos está elevados a
sus correspondientes coeficientes estequiométricos.

CONSTANTE DE EQULIBRIO:
Solo depende de la temperatura y de la reacción. Cada reacción a una temperatura dada tiene un valor
de K constante.
La constante de equilibrio es independiente de las cantidades iniciales de reactivos y productos. No
depende del volumen del recipiente ni de las concentraciones iniciales de reactivos ni de la presión.
• K es grande cuando es mucho mayor que 103 ⟶ La reacción transcurre casi por completo.

• K es pequeña si es menos de 10-3 ⟶ La reacción directa no tiene lugar de forma apreciable.

• K es intermedia cuando es mayor que 10-3 y menos que 103 ⟶ La reacción directa y la inversa
son importantes. Tenemos cantidades apreciables de reactivos y productos.