El equilibrio Químico

Relator: Enric Ripoll 2019

Procesos físicos en equilibrio

Programa de química gratuito

La constante de equilibrio

Formas de expresar a constante de equilibrio

 

  • Equilibrios homoxéneos: Kc, Kp, Kx
  • Relación entre Kc e Kp
  • Equilibrios heteroxéneos

Actividades

A kp

 

— Nas reaccións nas que interveñan gases é máis sinxelo medir presións parciais que concentracións :

 

a A + b B c C + d D

 

e obsérvase a constancia de   Kp ven definida por:

Magnitude de Kc e Kp

— O valor de ambas constantes pode variar entre límites bastante grandes:

H 2 (g)   +   Cl 2 (g)  2 HCl (g)   K c   (298 K) = 2,5 ·10 33

A reacción está moi desprazada á dereita .

H 2 (g)   +   I 2 (g)  2 HI (g)   K c   (698 K) = 55,0

Trátase dun verdadeiro equilibrio.

N 2 (g)   +   O 2 (g)  2 NO (g)   K c   (298 K) = 5,3 ·10 –31

— A reacción está moi desprazada á esquerda , é dicir , apenas se forman produtos .

Constante de equilibrio, actividades

Nunha reacción calquera

 

a A + b B c C + d D

chámase cociente de reacción a:

 

 

—Ten a misma fórmula que a Kc pero a diferenza que as concentracións non teñen porque ser as do equilibrio.

Cociente de reacción

Recuerda:

Cociente de reacción

Cociente de reacción

Se Q = Kc entón o sistema está en equilibrio.

—

—Se Q < Kc  o sistema evolucionará cara a dereita, é dicir, aumentarán as concentracións dos produtos e diminuirán as dos reactivos até que Q se iguale con Kc.

—

—Se Q > Kc o sistema evolucionará cara á esquerda, é dicir, aumentarán as concentracións dos reactivos e diminuirán as dos produtos até que Q se iguale con Kc

Cociente de reacción

Cociente de reacción

— Se Q = K c entón o sistema está en equilibrio.
—
— Se Q < K c  o sistema evolucionará cara a dereita , é dicir , aumentarán as concentracións dos produtos e diminuirán as dos reactivos até que Q se iguale con K c .
—
— Se Q > K c o sistema evolucionará cara á esquerda , é dicir , aumentarán as concentracións dos reactivos e diminuirán as dos produtos até que Q se iguale con K c

Cociente de reacción, actividades

Equilibrios heterogéneos

Equilibrios en varias etapas

Grado de disociación   α

α. Se usa en las reacciones donde un único reactivo se disocia en dos o más productos.
Se define como el número de moles disociado dividido por el número de moles inicial: nd/no

Si lo multiplicamos por 100, tenemos el tanto por cien de la sustancia disociada.

Grado de disociación   α

El grado de disociación, nomalmente, depende de la concentración de la sustancia.

Relación entre Kc e o grao de disociación

— Sea una reacción A   B  +  C.

— Si llamamos “c” = [A] inicial y suponemos que en principio solo existe sustancia “A”, tendremos que:

— Equilibrio:                    A            B      +      C

— Conc . Inic . ( mol/l ):       c                0             0

— conc . eq ( mol/l )        c(1– α )         c · α         c ·α

—         [ B ] · [ C ]      c · α · c · a      c · α 2
         K c = ———— =      ————— =    ———        
            
[ A ]              c · (1– α )        (1– α )

— En caso de que la sustancia esté poco disociada ( K c muy pequeña):

α << 1   e       K c aprox. c · α 2

Actividades

Actividades

Relación entre Kc e o grao de disociación

— Sexa unha reacción A   B  +  C.
— Se ch amamos “c” = [A] inicial e supoñemos que en principio existe substancia “A”, tendremos que:
— Equilibrio:                    A            B      +      C
— Conc . Inic . ( mol/l ):       c                0             0
— conc . eq ( mol/l )        c(1– α )         c · α         c · α
—               [ B ] · [ C ]           c · α · c · a        c · α 2
K c = ———— = ————— = ———        
            
[ A ]              c · (1–
α )        (1– α )
— No caso de que a substancia esté pouco disociada ( K c moi pequeña): a << 1   e       K c aprox. c · a 2

Relación entre Kc e o grao de disociación

 

—Sexa unha reacción A   B  +  C.

—Se chamamos “c” = [A]inicial e supoñemos que en principio existe substancia “A”, tendremos que:

—Equilibrio:                   A           B     +     C

—Conc. Inic. (mol/l):      c               0            0

—conc. eq(mol/l)       c(1– α)        c ·α        c ·α

—              [B] · [C]         c ·α · c ·a       c ·α2
Kc = ———— = ————— = ———       
            
[A]              c · (1– α)       (1– α)

—No caso de que a substancia esté pouco disociada (Kc moi pequeña): a << 1  e     Kc aprox. c ·a2

 

 

— Si un sistema se encuentra en equilibrio (Q = Kc ) y se produce una perturbación:

Cambio na concentración dalgún dos reactivos ou produtos.

Cambio na presión (ou volume)

Cambio na temperatura.

  O sistema deixa de estar en equilibrio e trata de volver a el.

Factores que modifican el equilibrio

Principio de le Châtelier

 

—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”.

Resumen

 

Δ [reactivos]    > 0                        →

Δ [reactivos] < 0                         

Δ [productos] > 0                         

Δ [productos] < 0                         

— Δ  T > 0 (exotérmicas)               

Δ T > 0 (endotérmicas)              

Δ T < 0 (exotérmicas)                

Δ T < 0 (endotérmicas)              

Δ p > 0   Hacia donde menor nº moles de   gases

Δ p < 0   Hacia donde más nº moles de gases

Actividades

Reaccións de precipitación

 

—Son reaccións de equilibrio heteroxéneo sólido-líquido.

—A fase sólida contén unha sustancia pouco soluble (normalmente un sal)

—A fase líquida contén os ions producidos na disociación da substancia sólida.

—Normalmente o disolvente adoita tratarse de auga.

Solubilidade

 

— É a máxima concentraciación molar de soluto nun determinado disolvente, é dicir, a molaridad da disolución saturada de devandito soluto .

— Depende de:

A temperatura. Normalmente é maior a maior temperatura debido á maior enerxía do cristal para romper unións entre iones .

Enerxía reticular. Si a enerxía de solvatación é maior que a reticular U  favorécese a disolución. A maior carácter covalente maior U e menor solubilidade .

A entropía. Ao diluírse un sal prodúcese un sistema máis desordeado polo que, aínda que energéticamente non estea favorecida a disolución, esta pode chegar a producirse.

Una reacción de precipitación

Precipitación fraccionada

En el vaso de precipitados tienes una disolución de nitrato de plomo(II) y de nitrato de plata. En la bureta hay una disoluci&oacute;n de yoduro de potasio. Vierte (pulsando sobre la bureta) poco a poco el yoduro de potasio sobre el contenido del vaso de precipitados. A partir de qué pulsación se puede considerar que la disolución está sobresaturada respecto del yoduro de plata? A partir de qué pulsación se puede considerar que la disolución está sobresaturada respecto del yoduro de plomo? Si retiráramos los dos precipitados y sec ásemos el sobrenadante, ¿Qué nueva sal obtendríamos? 

El producto de solubilidad

Relación entre producto de solubilidad y la solubilidad

Efecto del ion común

Efecto del ion común

Efecto del ion común

Precipitación fraccionada

2BAT_QUIM_07. El equilibrio químico

By zorro2002

2BAT_QUIM_07. El equilibrio químico

En esta unidad aprenderás que la mayoría de reacciones químicas son reversibles y que a la situación enque ya no hay variación de la energía libre de Gibs se la llama equilibrio.

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