1. Equilibrio Químico

2. 2
Equilibrio materialEquilibrio material
E.M. cuando en cada fase de un sistema cerrado, el
número de moles de cada sustancia presente no
varía con el tiempo
Equilibrio Químico
Conversión de un conjunto
de especies químicas en otro
conjunto
Equilibrio de Fases
Transporte de materia entre
las fases del sistema, sin
conversión de una especie
en otra

3. 3
GENERALIDADESGENERALIDADES
Estado de equilibrio: composición del sistema
permanece constante en el tiempo.
• Equilibrio dinámico
• Los sistemas evolucionan espontáneamente
hacia un estado de equilibrio
• Las propiedades del estado de equilibrio son
las mismas, independientemente de la dirección
desde la que se alcanza
Perspectiva cualitativaPerspectiva cualitativa

4. 4
Equilibrio de moléculas
(H2 + I2  2 HI)

5. 5
Variación de la concentración con
el tiempo (H2 + I2  2 HI)
Equilibrio químico
Concentr
Tiempo (s)
[HI]
[I2]
[H2]

6. 6
Reacción: HReacción: H22 + I+ I22  2 HI2 HI

7. 7
¿Cómo evoluciona la reacción?
• Si Q < Kpº ∆G < 0 r → p espontánea
• Si Q > Kpº ∆G > 0 r → p no
espontánea
(p → r espontánea)
• Si Q = Kpº ∆G = 0 Equilibrio

8. Q versus KQ versus K
Q = 0
Condiciones iniciales
Solo
reactivos
A la
izquierda del
equilibrio
Equilibrio
A la derecha
del equilibrio
Solo
productos
Q < K Q = K Q > K Q = ∞

9. 9
Tenemos en equilibrio: 2 SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g). Se hacen
cinco experimentos en los que se introducen diferentes
concentraciones iniciales de ambos reactivos (SO2 y O2). Se
produce la reacción y una vez alcanzado el equilibrio se miden
las concentraciones tanto de reactivos como de productos
observándose los datos de la tabla. Calcular Kc para cada
experimento
Concentr. iniciales (mol/l) Concentr. equilibrio (mol/l)
[SO2
] [O2
] [SO3
] [SO2
] [O2
] [SO3
] Kc
Exp 1 0,20 0,20 — 0,030 0,155 0,170
Exp 2 0,15 0,40 — 0,014 0,332 0,135
Exp 3 — — 0,20 0,053 0,026 0,143
Exp 4 — — 0,70 0,132 0,066 0,568
Exp 5 0,15 0,40 0,25 0,037 0,343 0,363

10. 10
Concentr. iniciales (mol/l) Concentr. equilibrio (mol/l)
[SO2
] [O2
] [SO3
] [SO2
] [O2
] [SO3
] Kc
Exp 1 0,20 0,20 — 0,030 0,155 0,170 279,2
Exp 2 0,15 0,40 — 0,014 0,332 0,135 280,7
Exp 3 — — 0,20 0,053 0,026 0,143 280,0
Exp 4 — — 0,70 0,132 0,066 0,568 280,5
Exp 5 0,15 0,40 0,25 0,037 0,343 0,363 280,6

11. 11
Escribir las expresiones de KC para
los siguientes equilibrios químicos:
a) N2O4(g)  2 NO2(g);
b) 2 NO(g) + Cl2(g)  2 NOCl(g);
c) CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g);
d) 2 NaHCO3(s)  Na2CO3(s) + H2O(g) +
CO2(g).

12. 12
Significado del valor de Kc
tiempo
KC ≈ 100
concentración
tiempo
KC > 105
concentración
KC < 10-2
concen
tiempo

13. 13
Cambio en la concentración
de reactivos o productos
 Si una vez establecido un equilibrio se varía la
concentración de algún reactivo o producto, el
equilibrio desaparece y se tiende hacia un
nuevo equilibrio.
 Las concentraciones iniciales de este nuevo
equilibrio son las del equilibrio anterior con las
variaciones que se hayan introducido.
 La constante del nuevo equilibrio es la misma.
– Si aumenta [reactivos], Q↓ y la manera de volver a
igualarse a KC sería que [reactivos] ↓ (en cantidades
estequiométricas) y, en consecuencia, que
[productos] ↑.

14. 14
Cambio en la presión
(o volumen)
 En cualquier equilibrio en el que haya un
cambio en el número de moles entre
reactivos y productos como por ejemplo :
A  B+ C (todos gaseosos).
 Al aumentar “p” (o disminuir el volumen)
aumenta la concentración y el equilibrio se
desplaza hacia la izquierda que es donde
menos moles hay.

15. 15
 Este desplazamiento del equilibrio, hacia
donde menos moles haya al aumentar la
presión, es válido y generalizable para
cualquier equilibrio en el que intervengan
gases .
 Si la presión disminuye, el efecto es el
contrario.
 Si el número de moles total de reactivos es
igual al de productos (a+b =c+d) se pueden
eliminar todos los volúmenes en la
expresión de Kc,con lo que éste no afecta al
equilibrio (y por tanto, tampoco la presión).

16. 16
Adición de un gas inerte (a T y V ctes)Adición de un gas inerte (a T y V ctes)
Adición de un catalizadorAdición de un catalizador
No altera el equilibrio
prod
reac
n / V[prod]
[reac] n / V
=
No afecta al equilibrio
Adición de un reactivo/producto sólido o líquidoAdición de un reactivo/producto sólido o líquido
No altera el equilibrio

17. 17
Principio de Le Chatelier
 “Un cambio o perturbación en cualquiera de
las variables que determinan el estado de
equilibrio químico produce un
desplazamiento del equilibrio en el sentido
de contrarrestar o minimizar el efecto
causado por la perturbación”.

18. 18
Variaciones en el equilibrio
 ∆ [reactivos] > 0 →
 ∆ [reactivos] < 0 ←
 ∆ [productos] > 0 ←
 ∆ [productos] < 0 →
 ∆ T > 0 (exotérmicas) ←
 ∆ T > 0 (endotérmicas) →
 ∆ T < 0 (exotérmicas) →
 ∆ T < 0 (endotérmicas) ←
 ∆ p > 0 Hacia donde menos nº moles de gases
 ∆ p < 0 Hacia donde más nº moles de gases
MUYIMPORTANTE
MUYIMPORTANTE
MUYIMPORTANTE
MUYIMPORTANTE