Equilibrio quìmico

1. COLEGIO ADVENTISTA LA SERENA
TERCERO MEDIO GUÍA DE APRENDIZAJE
QUÍMICA FECHA: 14 de Septiembre de 2015
PROF.: CARMEN DAMKE ALVAREZ
EQUILIBRIO QUÍMICO
La mayoría de las reacciones químicas no se producen en forma completa. Es decir, cuando los reactantes se mezclan en
cantidades estequiométricas, no se transforman completamente en productos. Las reacciones que no se completan del
todo y que pueden producirse en ambas direcciones se denominan reacciones reversibles. Una reacción reversible puede
representarse de la siguiente forma:
aA + bB cC + dD
donde las letras mayúsculas representan los símbolos de los elementos o fórmulas de los compuestos que participan de la
reacción, y las minúsculas los coeficientes estequiométricos. La doble flecha indica que la reacción es reversible y que
pueden producirse simultáneamente las reacciones directa (de izquierda a derecha) e inversa (de derecha a izquierda).
Cuando A y B reaccionan para formar C y D con la misma velocidad con la que C y D reaccionan para formar A y B, el
sistema está en equilibrio. El equilibrio químico se logra cuando dos reacciones opuestas ocurren simultáneamente con
la misma velocidad. Estos equilibrios son dinámicos ya que las moléculas individuales están reaccionando continuamente
aunque la composición global de la mezcla de reacción no cambie.
Constante de equilibrio
La constante de equilibrio, K, es el producto de las concentraciones en equilibrio (en mol por litro o molaridad) de los
productos, elevada cada una de ellas a una potencia igual a sus coeficientes en la ecuación ajustada, dividida entre el
producto de las concentraciones de los reactantes elevadas cada una de ellas a su coeficiente estequiométrico. Entonces,
para la reacción: aA + bB cC + dD, la constante de equilibrio se expresa como…
[ ] [ ]
[ ] [ ]bBaA
dDcC
K
⋅
⋅
=
Los corchetes, [ ], de la constante de equilibrio indican las concentraciones de equilibrio en mol por litro. Los valores
numéricos de las concentraciones deben determinarse experimentalmente.
El valor y unidades de la constante de equilibrio depende de la ecuación ajustada de la reacción. En general las unidades
suelen omitirse. El valor de la constante de equilibrio de cualquier reacción varía únicamente con la temperatura.
El valor de la constante de equilibrio representa en que medida o extensión se produce una reacción. Un valor muy
grande de la constante de equilibrio indica que en el equilibrio, las sustancias químicas del lado izquierdo (reactantes) de la
ecuación se han transformado en su mayor parte en las especies del lado derecho (productos). Si la constante de
equilibrio es mucho menor que 1, el equilibrio se logra cuando los reactantes permanecen casi sin reaccionar y solo se han
formado cantidades muy pequeñas de productos.
Factores que afectan el equilibrio químico
Una vez alcanzado el equilibrio, el sistema permanecerá así hasta que se produzca alguna perturbación que cambie las
condiciones. Si el equilibrio es alterado se puede predecir como reaccionará el sistema aplicando el Principio de Le
Chatelier, que dice:
“Si se aplica un cambio de condiciones (o estímulo) a un sistema en equilibrio, este responderá en la forma
que mejor se oponga a dicho estímulo, a fin de alcanzar de nuevo el equilibrio”.
Entre los cambios que afectan el equilibrio se encuentran:
1. Cambios en la concentración: si se añade una cantidad adicional de cualquiera de los reactantes o productos, el
estímulo se anulará y se desplazará el equilibrio en la dirección en que se consuma la especie añadida.
2. Cambios de volumen y presión: en general, un aumento de presión (disminución de volumen) desplazará el
equilibrio en la dirección que produzca la menor cantidad de gas en mol; una disminución de presión desplazará el
equilibrio en la dirección opuesta. Si no hay cambio en la cantidad de gas en mol de la reacción, la presión (volumen)
no afecta el equilibrio.
3. Cambios de temperatura: el calor es un producto de la reacción. Si en una reacción exotérmica se aumenta la
temperatura, a presión y volumen constantes, se aumentará la cantidad de calor del sistema. En consecuencia, el
equilibrio se desplazará hacia la izquierda y se consumirá el exceso de calor añadido. Si por el contrario, se disminuye
la temperatura, el equilibrio se desplazará a la derecha para regenerar el calor eliminado. Del mismo modo, en una
reacción endotérmica al aumentar la temperatura, a presión y volumen constante, se desplazará la reacción a la
derecha; una disminución lo hará hacia la izquierda.