Equilibrio químico entre gases ideales

2. Equilibrio químico
entre gases ideales
Xiomara Vanesa Soto
Jhonatan Stiven Tulande

3. INTRODUCCIÓN
¿QUÉ ES UN GAS IDEAL ?
Es una construcción un poco teórica que nos ayuda a describir lo que pasa en el mundo de los
gases o al menos acercarnos a lo que sucede en ese mundo, sus características son:
● Sus partículas no interactúan
● Supondremos que no tienen volumen
● Relación V, P, T, n.
La sumatoria del producto entre el potencial químico
del componente i (μi) por los coeficientes
estequiométricos (vi) es igual a cero.
La condición de equilibrio para trabajar con gases ideales está dada por:

4. POTENCIAL QUÍMICO: (μi)
μT = μA +
μB + μC
En la mezcla de gases se puede entender como:
Donde P°= 1 bar
El potencial químico tiene como ecuación:

5. ENERGÍA LIBRE DE GIBBS: (∆G)
Para este caso es importante tener en cuenta la definición de que, para una sustancia pura:
μ= Gm
De esta manera, la variación de la energía de Gibbs estándar es:
Josiah Willard Gibbs (1839-1903)
Lo cual se describe a detalle en la explicación.

6. EXPLICACIÓN
Para una reacción de fase donde sus componentes son gases
ideales:
Cuando se alcanza el equilibrio químico (↓ΔG ; ↑ΔS), se tiene la condición:
Se reemplaza en la ecuación de potencial químico (μi)
Po= 1 bar

7. EXPLICACIÓN
Se reemplaza con μA , μB , μC y μD
Asociamos los μ°
Algunas propiedades logarítmicas:
xLnA = LnAx
Ln(xy) = Ln x + Ln y

8. EXPLICACIÓN
Aplicamos propiedades logarítmicas
Si reorganizamos:

9. EXPLICACIÓN
Donde Kp
o se define como la constante de equilibrio de presión estándar.
Para una reacción dada de gas ideal es una función solo de T.
La existencia de Kp
o que solo depende de T es una decisión rigurosa a partir
de las leyes de la termodinámica. Pero los resultados son una buena
aproximación para las mezclas reales a bajas densidades.

10. EJEMPLO
Finalmente se reemplaza en la ecuación.
Para que el sistema esté en equilibrio las presiones parciales deben satisfacer la
ecuación, de lo contrario su composición cambiará hasta que esto suceda.
De esta manera podemos ejemplificar para una reacción de un gas ideal:
Donde se tienen los siguientes coeficientes(vi):
vN2=-1 vH2=-3 vNH2=2