Este documento explica la constante de equilibrio y el equilibrio iónico del agua. Define la constante de equilibrio como la relación entre las concentraciones de productos y reactivos en una reacción reversible en equilibrio. Explica que el valor de la constante de equilibrio depende de la temperatura y predice si una reacción se favorece hacia los productos o reactivos. También describe el proceso de autoionización del agua y define el producto iónico del agua como la constante de equilibrio de esta reacción.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ANTONIO JOSÈ DE SUCRE”
AMPLIACIÓN GUARENAS
ESCUELA: SEGURIDAD INDUSTRIAL
Química iI
AUTORES: YEISILIN SANTAELLA.
C.I: 18.753.312.
Prof.:

2. Guarenas, Diciembre 2016
CONSTANTE DE EQUILIBRIO
En el equilibrio las concentraciones de reactivos y productos permanecen
constantes en determinadas condiciones de presión y temperatura. A la
relación que hay entre estas concentraciones, expresadas en molaridad
[mol/L], se le llama constante de equilibrio.
El valor de la constante de equilibrio depende de la temperatura del
sistema, por lo que siempre tiene que especificarse. Así, para una reacción
reversible, se puede generalizar:
aA + bB cC + dD
[C]c [D]d
Keq = ▬▬▬▬
[A]a [B]b
En esta ecuación Keq es la constante de equilibrio para la reacción a una
temperatura dada. Ésta es una expresión matemática de la ley de acción de
masas que establece: para una reacción reversible en equilibrio y a una
temperatura constante, una relación determinada de concentraciones de
reactivos y productos tiene un valor constante Keq.
En el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y productos pueden
variar, pero el valor de Keq permanece constante si la temperatura no
cambia.
De esta manera, el valor de la constante de equilibrio a una cierta
temperatura nos sirve para predecir el sentido en el que se favorece una
reacción, hacia los reactivos o hacia los productos, por tratarse de una
reacción reversible.
Un valor de Keq > 1, indica que el numerador de la ecuación es mayor que
el denominador, lo que quiere decir que la concentración de productos es
más grande, por lo tanto la reacción se favorece hacia la formación de

3. productos. Por el contrario, un valor de Keq < 1, el denominador es mayor
que el numerador, la concentración de reactivos es más grande, así, la
reacción se favorece hacia los reactivos.
Conocer el valor de las constantes de equilibrio es muy importante en la
industria, ya que a partir de ellas se pueden establecer las condiciones
óptimas para un proceso determinado y obtener con la mayor eficiencia el
producto de interés.
Cuando todos los reactivos y productos están en disolución, la constante de
equilibrio se expresa en concentración molar [moles/L]. Si se encuentran en
fase gaseosa es más conveniente utilizar presiones parciales (P). Los sólidos
y los líquidos puros no intervienen en la constante, por considerar que su
concentración permanece constante. Generalmente al valor de la constante
no se le ponen unidades.
[C]c [D]d
Keq = Kc = ▬▬▬▬
[A]a [B]b
(Pc)c (Pd)d
Keq = Kp = ▬▬▬▬
(Pa)a (Pb)b
EJEMPLO: Una mezcla de hidrógeno y nitrógeno reaccionan hasta
alcanzar el equilibrio a 472 0C. Al analizar la mezcla de gases en el equilibrio
se encuentra que la presión ejercida por el hidrógeno es 7.38 atm, la del
nitrógeno es 2.46 atm y la del amoniaco 0.166 atm. Calcular el valor de la
constante de equilibrio de acuerdo a la siguiente reacción:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
(Pc)c (Pd)d
Keq = Kp = ▬▬▬▬
(Pa)a (Pb)b
(NH3)2 (0.166)2
Keq = Kp = ▬▬▬▬ = ▬▬▬▬▬▬

4. (N2) (H2)3 (2.46) (7.38)3
Keq = Kp = 2.79 x 10-5
EJEMPLO: A 400 0C, una mezcla en el equilibrio contiene 0.8 mol/L de
ácido yodhídrico y 0.4 mol/L de yodo. ¿Cuál es la concentración de
hidrógeno en el equilibrio si a ésta temperatura el valor de Keq es 0.0156? La
reacción es:
2HI(g) H2(g) + I2(g)
[C]c [D]d
Keq = Kc = ▬▬▬▬
[A]a [B]b
[H2] [I2]
Keq = Kc = ▬▬▬▬
[HI]2
[H2] [0.4]
Keq = Kc = ▬▬▬▬ = 0.0156
[0.8]2
0.0156x0.64
[H2] = ▬▬▬▬▬▬ = 2.5 x 10-2 mol/L
0.4
Definición de ecuación
Una ecuación es una igualdad matemática entre dos expresiones
matemáticas, denominadas miembros, en las que aparecen elementos
conocidos o datos, desconocidos o incógnitas, relacionados mediante
operaciones matemáticas. Los valores conocidos pueden ser números,
coeficientes o constantes; también variables o incluso objetos complejos

5. como funciones o vectores, los elementos desconocidos pueden ser
establecidos mediante otras ecuaciones de un sistema, o algún otro
procedimiento de resolución de ecuaciones. Nota 1 Las incógnitas,
representadas generalmente por letras, constituyen los valores que se
pretende hallar (en ecuaciones complejas en lugar de valores numéricos
podría tratarse de elementos de un cierto conjunto abstracto, como sucede
en las ecuaciones diferenciales).
La ciencia utiliza ecuaciones para enunciar de forma precisa leyes; estas
ecuaciones expresan relaciones entre variables. Así, en física, la ecuación de
la dinámica de Newton relaciona las variables fuerza F, aceleración a y masa
m: F = ma. Los valores que son solución de la ecuación anterior cumplen la
primera ley de la mecánica de Newton. Por ejemplo, si se considera una
masa m = 1 kg y una aceleración a = 1 m/s, la única solución de la ecuación
es F = 1 kg·m/s = 1 newton, que es el único valor para la fuerza permitida por
la ley.
Equilibrio iónico
Los ácidos, las bases y las sales pertenecen a un grupo de sustancias
llamadas electrolitos, que se caracterizan porque al disolverse en agua se
disocian en iones lo que permite que sean conductores de la electricidad.
Aunque se dice que el agua pura es una sustancia no conductora de la
electricidad, en realidad tiene una conductividad muy pequeña, que puede
medirse con aparatos muy sensibles. Esta conductividad indica que en agua
pura deben existir iones, pero en concentraciones muy pequeñas. Esto
significa que el agua debe estar disociada en la forma que se ve en la
imagen, proceso conocido como autoionización del agua:

6. Teniendo en cuenta que la concentración del agua es prácticamente
constante (1000 gramos de agua por litro y 18 gramos por mol son 55,5
mol/litro), puede incluirse en la constante de equilibrio, que se expresa
entonces en la forma:
Kw = [H3O+] [OH-] = 10-14 a 25 ºC
Esta constante, Kw, se llama producto iónico del agua. Vas a suponer que
siempre trabajas con agua y con disoluciones a 25 ºC.
Para que te has una idea, se ionizan solamente 2 de entre 555 millones de
moléculas de agua. En consecuencia, la reacción contraria (neutralización)
entre los iones OH- y H3O+ para formar agua se realizará de forma
prácticamente total.
Fíjate en que en agua pura las dos concentraciones iónicas deben ser
iguales, al formarse igual cantidad de H3O+ que de OH-, siendo cada una de
10-7, ya que su producto es de 10-14.