Equilibrio Químico

1. EQUILIBRIO QUÍMICO
H. A. Baldoni

2.  El equilibrio químico es un estado dinámico
en el que las concentraciones de todas las
especies reaccionantes permanecen
constantes el tiempo.
Definición
 La reacción química debe ser reversible y
ocurrir en un sistema cerrado.

3. Estudio cuantitativo del equilibrio
[R] y [P] = cte. inversadirecta vv =

4. Estudio cuantitativo …
[ ] [ ]ba
directadirecta BAKv =
[ ] [ ]dc
inversainversa DCKv =
[ ] [ ] [ ] [ ]dc
inversa
ba
directa DCKBAK =
a A(g) + b B(g)  c C(g) + d D(g)
Vi
Vd
inversadirecta vv =
[ ] [ ]
[ ] [ ]
c
ba
dc
i
d
K
BA
DC
K
K
==

5. Ley de acción de masas
En una reacción química reversible en equilibrio
químico el cociente entre las concentraciones de los
productos y de los reactivos elevadas a sus respectivos
coeficientes estequiométricos es una cantidad
constante llamada: constante de equilibrio.
[ ] [ ]
[ ] [ ] ba
dc
c
BA
DC
K =

6.  Los sistemas cerrados evolucionan espontáneamente
hacia un estado de equilibrio.
 La composición del sistema permanece constante en el
tiempo.
 Es un estado dinámico.
 Las propiedades del estado de equilibrio son las mismas,
independientemente de la dirección desde la que se
alcanza.
Característica básicas del equilibrio

7. a A(g) + b B(g)  c C(g) + d D(g)
Vi
Vd
Distintas expresiones de Keq
b
B
a
A
d
D
c
C
PP
PP
Kp =
[ ] [ ]
[ ] [ ]ba
dc
BA
DC
Kc = b
B
a
A
d
D
c
C
XX
XX
Kx =
• Kc y Kp dependen solo de la T.
• Kx depende de T y P.
• Kc, Kp y Kx son adimensionales.

8. Relación entre Kc , Kp y Kx
)(gn
txp PKK
∆
=
)(
)( gn
cp RTKK ∆
=
Leyes de los Gases Ideales
Ley de Dalton
b
B
a
A
d
D
c
C
PP
PP
Kp =
Donde: Δn(g) = Σ np(g) – Σ nr(g)

9. Significado de la constante de equilibrio
La constante de equilibrio de una reacción química, indica en que grado los reactivos se
transforman en productos, una vez alcanzado el equilibrio.
• Si K es muy grande: La reacción está muy desplazada hacia los productos y
Quedan muy pocos reactivos.
• Si K ≈ 1: En el equilibrio, las concentraciones de reactivos y
productos son similares.
• Si K es muy pequeña: La reacción está muy desplazada hacia los reactivos
Apenas se forman productos.

10. Significado de la constante de equilibrio
[ ]
[ ]
r
p
eq
R
P
K =

11. Equilibrios homogéneos y heterogéneos
 Un equilibrio HOMOGÉNEO presenta una sola fase;
Todos los reactivos y productos gaseosos integran la
Keq.
a A(g) + b B(g)  c C(g) + d D(g)
b
B
a
A
d
D
c
C
PP
PP
Kp =
[ ] [ ]
[ ] [ ]ba
dc
BA
DC
Kc = b
B
a
A
d
D
c
C
XX
XX
Kx =

12.  Un equilibrio HETEROGÉNEO presenta varias
fases. Los sólidos y líquidos no se incluyen. Solo los
reactivos y productos gaseosos integran la Keq.
Equilibrios homogéneos y heterogéneos

13. Predicción del sentido de la reacción
La magnitud relativa del cociente
de reacción Q y de la constante de
equilibrio Keq indica cómo cambia
la mezcla de reacción conforme se
aproxima al equilibrio.
•Q < Keq, la reacción avanza de
izquierda a derecha hasta que
Q=Keq.
•Q = Keq, la reacción está en
equilibrio y no tiende a cambiar.
•Q > Keq, la reacción avanza de
derechaa izquierda hasta que
Q=Keq.

14. Respuesta del equilibrio a un cambio de
condiciones: Principio de Le Chatelier
Permite inferir cualitativamente el cambio
de un sistema en equilibrio.
Si se modifican una o mas variables de un sistema
en equilibrio, este adquiere una nueva condición de
equilibrio de acuerdo a las nuevas condiciones
impuestas al sistema.

15. • Concentración
• Temperatura
Variables • Presión
… Ppio. de Le Chatelier

16. Efecto de la concentración de especies
(a T y V ctes.)
 Si se añaden reactivos: se formarán más
productos.
 Si se añaden productos: se formarán más
reactivos.
R P

17. Efecto de la presión total (a T cte.)
Afecta solo si nr (g) ≠ np (g)
 Un ↑P desplaza el equilibrio en el sentido del
menor volumen (hacia donde hay menos moles).
 Una ↓P desplaza el equilibrio en el sentido del
mayor volumen (hacia donde hay más moles).
En general, ↑P hace ↓V lo que aumentando la
concentración (similar efecto que la
concentración).

18. Efecto de la presión total (a T cte.)
Si nr (g) ≠ np (g)
Δn (g) = Σ nP (g) – Σ nR (g)
nr R(g) + … ↔ np P(p) + …

19.  Si ∆H (–) (exotérmica): T ↑ ⇒ se formaran más
reactivos
 Si ∆H (+) (endotérmica): T ↑ ⇒ se formaran más
productos
Efecto de un cambio de temperatura
(a P cte)
R P

20. Efectos de la Presión y la temperatura:
2 NO2 (g) N2O4 (g)
ΔH°
298 = ( – )
Pt
T
Pt
T
Ejemplo:
Mayor rendimiento … ?

21. Bibliografía:
•Química. George G. Stanley, Kenneth W. Whitten, Raymond E. Davis. ISBN-13:
9786075199597. 10ª Edición Cengage Learning.
•Química Raymond Chang y Goldsby. ISBN-ISBN: 9786071513939. Edición 12ª
Edición Mc Graw Hill.
•Apuntes de cátedra 2019.