12 Equilibrio Quimico I 11 04 05

quimica general e inorganica

facultad de farmacia y bioquimica (uba)

1. Equilibrio químico I
Química General e Inorgánica
Clase del 11 de abril de 2005
Dr. Pablo Evelson

2. H
2
O (l)  H
2
O (g)
Evaporación:
Equilibrio de fases:
H
2
O (l) H
2
O(g)
Condensación:
H
2
O (g)  H
2
O (l)
En el equilibrio, la velocidad de
evaporación es igual a la velocidad de
condensación.

3. N
2
(g) + 3 H
2
(g)  2 NH
3
(g)
Formación de amoníaco:
Equilibrio químico:
N
2
(g) + 3 H
2
(g) 2 NH
3
(g)
Descomposición:
2 NH
3
(g)  N
2
(g) + 3 H
2
(g)
En el equilibrio, la velocidad de la
reacción directa es igual a la
velocidad de la reacción inversa.

5. Amoniaco
Nitrógeno
Hidrógeno
Tiempo
C
o
n
c
e
n
t
r
a
c
i
ó
n
m
o
l
a
r
, M

6. Amoniaco
Hidrógeno
Nitrógeno
Tiempo
C
o
n
c
e
n
t
r
a
c
i
ó
n
m
o
l
a
r
, M

7. Reactivos Equilibrio Productos

8. Equilibrio químico
Es un estado de equilibrio dinámico en el
cual la velocidad de formación de los
productos es igual a la velocidad de
descomposición de éstos a reactivos.

9. Propiedades del
equilibrio químico

10. CaCO
3
(s)  CaO (s) + CO
2
(g)
Descomposición del carbonato de calcio:
Formación del carbonato de calcio:
CaO (s) + CO
2
(g)  CaCO
3
(s)
Equilibrio químico:
CaCO
3
(s) CaO (s) + CO
2
(g)

11. El equilibrio en los sistemas moleculares
es dinámico y es una consecuencia de la
igualdad entre las velocidades de
reacciones opuestas.
CaCO
3
(s) CaO (s) + CO
2
(g)

12. Un sistema se mueve espontáneamente
hacia un estado de equilibrio. Si un
sistema inicialmente en equilibrio es
perturbado por algún cambio en su
entorno, reacciona de forma en que se
recupera ese equilibrio.
CaCO
3
(s) CaO (s) + CO
2
(g)

13. La naturaleza y las propiedades de un
estado de equilibrio son las mismas,
independientemente de cómo se haya
llegado a él.
CaCO
3
(s) CaO (s) + CO
2
(g)

14. La condición de un sistema en equilibrio
representa un compromiso entre dos
tendencias opuestas: la tendencia de las
moléculas de alcanzar el estado de energía
mínima y la tendencia hacia el caos
molecular o entropía máxima.
CaCO
3
(s) CaO (s) + CO
2
(g)

15. Definición de la constante de equilibrio
[C
c
eq
[D
d
eq
K =
[A
a
eq
[B
b
eq
aA + bB cC + dD
•Las concentraciones se expresan en M.
•K está definida para una temperatura dada.

17. Promedio:

18. Relaciones entre las constantes
de equilibrio
Ecuación química Constante de equilibrio

19. Definición de la constante de equilibrio
(P
C
)
c
eq
(P
D
)
d
eq
K =
(P
A
)
a
eq
(P
B
)
b
eq
aA + bB cC + dD
• En el caso de gases, las concentraciones se
pueden expresar en términos de presión parcial.

20. K
p
= K
c
(RT)
n
PV = nRT;
P = (n/V)RT = MRT
P = M(RT)
Relación entre KRelación entre K
cc y K y K
pp

21. k
k’
K =
k
k’
 =k [A
a
[B
b
’=k’ [C
c
[D
d
aA + bB cC + dD

22. Reacción
directa
Reacción
inversaV
e
l
o
c
i
d
a
d

d
e

r
e
a
c
c
i
ó
n
Tiempo

23. Lenta (k’ pequeña)
Rápida (k’ grande)

24. Lenta (k’ pequeña)
Rápida (k’ grande)

25. Información que provee
la constante de equilibrio
a) Predicción de la dirección de una reacción
b) Extensión de la reacción
c) Cálculo de las concentraciones en el equilibrio

26. El valor de K indica si el equilibrio está
desplazado hacia los productos o hacia los
reactivos.
Reactivos
Productos

27. Reacción Temperatura (K) Kp

28. La única forma precisa de determinar con exactitud como
responderá un equilibrio a las nuevas condiciones es
usar los principios de la termodinámica.
Sin embargo, existe una regla general que se
puede utilizar para analizar rápidamente el efecto
de las perturbaciones sobre equilibrios químicos.
Se denomina principio de Le Chatelier

29. Principio de Le ChatelierPrincipio de Le Chatelier
Si un sistema en equilibrio se somete a
una tensión o perturbación que cambie
cualquiera de los factores determinantes
del equilibrio, el sistema reaccionará para
minimizar el efecto de la perturbación.
El principio de Le Chatelier permite predecir
rápidamente la respuesta cualitativa de un
sistema a los distintos cambios.

30. Factores que afectan el equilibrio químico
•Temperatura
•Presión
•Concentración de productos y reactivos

31. Se agregan
productos

32. Se agregan
reactivos

33. C
o
n
c
e
n
t
r
a
c
i
ó
n
m
o
l
a
r
, M
Tiempo
Hidrógeno
Amoniaco
Nitrógeno
S
e
a
g
r
e
g
a
h
i
d
r
ó
g
e
n
o
S
e
a
g
r
e
g
a
a
m
o
n
i
a
c
o

34. Efecto de la presión
El sistema evoluciona hacia donde hay menor
número de moléculas

35. N
2
O
4
(g) 2 NO
2
(g)H° = + 57 kJ/ mol
K
273
= 5,7 K
298
= 6,9
N
2
(g) + O
2
(g) 2 NO (g)H° = 181 kJ/ mol
K
2000
= 4,1 x 10
-4
K
2500
= 36 x 10
-4
Efecto de la temperatura

36. •Atkins P.W, Jones L. Química . 3
ra
edición.
Ed Omega. 1999.
Capítulo 13.
•Chang R. Química. Ed. MacGraw Hill.1998.
 Capítulo 14.
Consultas: [email protected] (Pablo Evelson)
BibliografíaBibliografía