Equilibrio químico: concepto, constantes Kc y Kp, y factores que afectan al desplazamiento del equilibrio

EQUILIBRIO QUÍMICO LORENA LAVAO

¿Qué es un equilibrio químico? ,[object Object],[object Object]

Equilibrio de moléculas (H 2 + I 2  2 HI) © GRUPO ANAYA. S.A.

Variación de la concentración con el tiempo (H 2 + I 2  2 HI) Equilibrio químico Concentraciones (mol/l) Tiempo (s) [HI] [I 2 ] [H 2 ]

Reacción: H 2 + I 2  2 HI

Constante de equilibrio (K c ) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Constante de equilibrio (K c ) ,[object Object],[object Object],[object Object]

Ejemplo: Tengamos el equilibrio: 2 SO 2 (g) + O 2 (g)  2 SO 3 (g). Se hacen cinco experimentos en los que se introducen diferentes concentraciones iniciales de ambos reactivos (SO 2 y O 2 ). Se produce la reacción y una vez alcanzado el equilibrio se miden las concentraciones tanto de reactivos como de productos observándose los siguientes datos: Concentr. iniciales (mol/l) Concentr. equilibrio (mol/l) [SO 2 ] [O 2 ] [SO 3 ] [SO 2 ] [O 2 ] [SO 3 ] K c 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

[object Object],[object Object],[object Object],Concentr. iniciales (mol/l) Concentr. equilibrio (mol/l) [SO 2 ] [O 2 ] [SO 3 ] [SO 2 ] [O 2 ] [SO 3 ] K c Exp 1 0,200 0,200 — 0,030 0,115 0,170 279,2 Exp 2 0,150 0,400 — 0,014 0,332 0,135 280,1 Exp 3 — — 0,200 0,053 0,026 0,143 280,0 Exp 4 — — 0,700 0,132 0,066 0,568 280,5 Exp 5 0,150 0,400 0,250 0,037 0,343 0,363 280,6

Significado del valor de K c tiempo K C ≈ 10 0 concentración tiempo K C > 10 5 concentración K C < 10 -2 concentración tiempo

Constante de equilibrio (K p ) ,[object Object]

Constante de equilibrio (K p ) ,[object Object],[object Object],[object Object]

Ejemplo: Calcular la constante K p a 1000 K en la reacción de formación del amoniaco vista anteriormente. (K C = 1,996 ·10 –2 M –2 ) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Grado de disociación (  ). ,[object Object],[object Object],[object Object]

Ejemplo: En un matraz de 5 litros se introducen 2  moles de PCl 5 (g) y 1 mol de de PCl 3 (g) y se establece el siguiente equilibrio: PCl 5 (g)  PCl 3 (g) + Cl 2 (g). Sabiendo que K c (250 ºC) = 0,042; a) ¿cuáles son las concentraciones de cada sustancia en el equilibrio?; b) ¿cuál es el grado de disociación? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Relación entre K c y  . ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Cociente de reacción (Q) ,[object Object],[object Object]

Modificaciones del equilibrio ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Cambio en la concentración de alguno de los reactivos o productos. ,[object Object],[object Object],[object Object]

Cambio en la presión (o volumen) ,[object Object],[object Object]

Cambio en la presión (o volumen) (continuación) ,[object Object],[object Object],[object Object]

Ejemplo: Una mezcla gaseosa constituida inicial-mente por 3,5 moles de hidrógeno y 2,5 de yodo, se calienta a 400ºC con lo que al alcanzar el equilibrio se obtienen 4.5 moles de HI, siendo el volumen del recipiente de reacción de 10 litros. Calcule: a) El valor de las constantes de equilibrio K c y K p ; b) La concentración de los compuestos si el volumen se reduce a la mitad manteniendo constante la temperatura a 400ºC. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Cambio en la temperatura. ,[object Object],[object Object]

Ejemplo: ¿Hacia dónde se desplazará el equilibrio al: a)  disminuir la presión? b) aumentar la temperatura? H 2 O(g) + C(s)  CO(g) + H 2 (g) (  H > 0) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Principio de Le Chatelier ,[object Object]

Variaciones en el equilibrio ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],MUY IMPORTANTE Variación en el equilibrio

Equilibrios heterogéneos ,[object Object],[object Object],[object Object]

Solubilidad (s). ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Producto de solubilidad (K S o P S ) en elctrolitos de tipo AB. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Ejemplo: Deduce si se formará precipitado de cloruro de plata cuyo K S = 1,7 x 10 -10 a 25ºC al añadir a 250 cm 3 de cloruro de sodio 0,02 M 50 cm 3 de nitrato de plata 0,5 M. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Producto de solubilidad en otro tipo de electrolito. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Factores que afectan a la solubilidad ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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