Este documento describe el concepto de equilibrio químico y sus características. Explica que el equilibrio químico ocurre cuando las velocidades de la reacción directa e inversa son iguales, resultando en concentraciones constantes de los reactivos y productos. También define la constante de equilibrio y cómo se ve afectado el equilibrio por cambios en la concentración, presión y temperatura según el principio de Le Chatelier.

1. EQUILIBRIO QUÍMICO

2. CONTENIDOSConcepto de equilibrio químico

3. Características del equilibrio

4. Constante de equilibrio

5. Tipos de equilibrio

6. Principio de Le Chatelier¿ Qué es un equilibrio químico?Es una reacción que nunca llega a completarse, pues se produce en ambos sentidos ( los reactantes forman productos, y a su vez, éstos forman de nuevo los reactantes)

7. Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactantes y productos) permanecen constante con el paso del tiempo se llega al EQUILIBRIO QUÍMICO.Ejemplo: Sea la reacción: H2 + I2 ⇌ 2HIA medida que pasa el tiempo, el H2 y el I2 reaccionan hasta formar HI según VD, por ser una reacción reversible el HI se transforma a H2 y I2 según VI.

8. Cuando VD = VIse dice que el sistema alcanza el equilibrio, por lo tanto las propiedades macroscópicas como la temperatura, concentración, densidad, presión, etc. permanecen constante.Concentraciones (mol/l)Equilibrio químico[HI][I2][H2]Tiempo (s)Variación de la concentración con el tiempo

9. Características del equilibrio químico A nivel macroscópico, el equilibrio es estático, debido a que las propiedades (presión, temperatura, calor de reacción, etc.) permanecen inalterables.

10. A nivel molecular, el equilibrio es dinámico, debido a que la velocidad directa (VD) e inversa (VI ) son iguales.

11. El equilibrio es espontaneo, es decir se da en un tiempo finito sin la influencia de factores externos.

12. El equilibrio conserva sus propiedades y la naturaleza de las sustancias en cualquier sentidoConstante de equilibrio (KC)La constante de equilibrio es la relación que se establece entre las concentraciones de reactivos y productos cuando se alcanza el estado de equilibrio.Deducimos su expresión:Sea la siguiente reacción reversiblea A(g) + b B(g) ⇌ c C(g) + d D(g)Si tiene lugar mediante un mecanismo de un solo pasoVD= KD[A]a[B]b y VI= KI[C]c[D]dEn el equilibrio: VD= VIigualando se tiene :

13. Ejemplo: Escribir las expresiones de KC para los siguientes equilibrios químicos: H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)

14. 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)

15. N2O4(g)⇌ 2NO2(g) Constante de equilibrio (KP)En las reacciones en que intervengan gases es mas sencillo medir presiones parciales que concentraciones, en este caso la constante de equilibrio la designaremos por Kp.Para el siguiente sistema general en fase gaseosaa A(g)+ b B(g) ⇌ c C(g) + d D(g)se define:

16. Relación entre Kpy KcPara la reacción: a A(g) + b B(g) ⇌ c C(g) + d D(g)por lo tanto: donde: ∆n= (c+d) – (a+b) R= 0,082 atm.L / mol.K T= temperatura absoluta (K)

17. Constante de equilibrio. Propiedades.La constante de equilibrio “no tiene unidades”.

18. La magnitud de Kc es una medida de la extensión en la que tiene lugar la reacción.Si Kc >> 1: la mayoría de los reactivos se transforman en productoSi Kc << 1: la mayoría de los reactivos permanecen sin reaccionar y sólo se forman cantidades pequeñas de productosEl valor de Kc:- Sólo varia con la temperatura- Es constante a una temperatura dada- Es independiente de las concentraciones iniciales