NIVELACIN N 16 CONSTANTE DE EQUILIBRIO pixarron Sabias

NIVELACIÓN N 16. CONSTANTE DE EQUILIBRIO. pixarron

Sabias que • Cuando un sistema alcanza el equilibrio químico, no se observan cambios a simple vista pero se puede notar cuando éste ha finalizado y en algunos casos cuando vuelve a su estado original. Por ejemplo, cuando las pilas recargables se agotan, pueden ser recargarse haciendo pasar una corriente eléctrica a través de ellas y así volver su estado inicial. Al igual que en las pilas, ¿cómo se puede predecir en qué sentido ocurre una reacción química?

• En el ejemplo de las pilas recargables, los productos que se forman reaccionan entre sí al hacerles pasar una corriente eléctrica, formando de nuevo los reactantes encargados de producir la energía eléctrica. En reacciones irreversibles como las de las pilas comunes, al comienzo de una reacción la velocidad es mayor, debido a su concentración y, mientras esta transcurre se igualan. Así los reactantes desaparecen y se forman los productos. • https: //www. youtube. com/watch? time_continue=1&v=p 8 ec. Z 5 o. K 7 Fc& feature=emb_logo •

Constante de equilibrio (Keq) • Para poder predecir el sentido de una reacción, existe una magnitud llamada constante de equilibrio (Keq) que según la Ley de acción de masas establece que: “en toda reacción química, a una determinada temperatura, el producto de las concentraciones molares de los productos, dividido por el producto de las concentraciones molares de los reactantes, elevada a cada una de ellas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, tiene un valor constante”. Lo que matemáticamente quiere decir que para una ecuación química como: a. A + b. B ↔ c. C + d. D

Es un valor numérico que carece de unidad de medida y que sirve para reflejar cuantitativamente los estados de equilibrio en una reacción dada y expresan las concentraciones de los participantes de la reacción. Es importante que sepas que por convención no se escriben las sustancias sólidas ni el agua líquida en la expresión de Kc. Si la reacción estuviera en fase gaseosa, no hablamos de Kc sino que de Kp (Kp= constante de presiones)

Keq expresada en presiones parciales kp EJEMPLO:

SIGNIFICADO FÍSICO DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO Otro antecedente importante es el valor de la constante de equilibrio, el cual nos proporciona información respecto al sentido en el que se desplaza la reacción, lo que se resume en la siguiente tabla: Valor Relación de la constante de concentración de los equilibrio productos y reactantes (keq) keq < 1 [Reactantes] > [Productos] Comportamiento de la reacción El equilibrio está desplazado a la izquierda, favoreciendo la formación de reactantes. keq = 1 [Reactantes] = [Productos] Reacción en equilibrio keq > 1 [Reactantes] < [Productos] Se favorece la formación de productos. Reacción desplazada a la derecha. Tabla n° 1: Valor de la Keq y el comportamiento de una reacción.

Otra forma de verlo

Aplica. La constante de equilibrio Kp obtenida para la descomposición del pentacloruro de fósforo (PCl 5) en tricloruro de fósforo (PCl 3) y cloro molecular (Cl 2) es de 1. 05 a 250°C. Si las presiones parciales en el equilibrio de PCl 5 y PCl 3 son de 0. 875 atm y 0. 463 atm, respectivamente, ¿cuál es la presión parcial al equilibrio del Cl 2 a esta temperatura?

Preguntas. 1. Si en una reacción química, el valor de Kc es 50 , podríamos señalar que la reacción: • Seleccione una: • a. No ocurre. • b. Está en equilibrio • c. Se desplaza hacia los reactantes • d. Se desplaza hacia los productos D

2. En una reacción directa, la constante de equilibrio: Seleccione una: a. No cambia b. Es mayor a 1 c. Es menor a 1 d. Es igual a cero B

3. En una reacción química si el valor KC es <1 , quiere decir que la reacción: Seleccione una: a. Se desplaza hacia los reactantes. b. Está en equilibrio c. Se desplaza hacia los productos. d. No ocurre. A

4. En toda reacción química, a una determinada temperatura, el producto de las concentraciones molares de los productos, dividido por el producto de las concentraciones molares de los reactantes, elevada a cada una de ellas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, tiene un valor constante. Este enunciado corresponde a: Seleccione una: • a. Ley de la Conservación de la materia • b. Ley de Van´t Hoff • c. La Ley de Acción de Masas • d. Ley De Le Châtelier C

Características y tipos de equilibrio Químico • Nivelación N 15 y más….

Características del equilibrio Químico • Muchas reacciones químicas terminan cuando los reactantes se agotan. A este tipo de reacción se le conoce como reacción irreversible. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los reactantes se convierten en productos y los productos en reactantes, lo que se conoce como reacción reversible. • El equilibrio químico, es un estado que se asocia a reacciones reversibles, en el cual no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. • Cuando una reacción alcanza el equilibrio, las concentraciones de reactantes y productos permanecen constantes, a pesar que a nivel molecular los reactantes siguen formando productos y los productos siguen formando reactantes.

• Todos los procesos evolucionan desde los reactivos hasta la formación de los productos a una velocidad que cada vez es menor, pues a medida que transcurren, hay menos cantidad de reactivo

• Según van apareciendo moléculas de los productos , estas pueden reaccionar entre si y dar lugar nuevamente a reactivos, y lo hacen a velocidad mayor , porque cada vez hay mas.

• En resumen, el equilibrio químico se alcanza cuando la velocidad de la reacción directa se iguala con la velocidad de la reacción inversa, provocando que las concentraciones de reactantes y de productos permanezcan inalteradas. El proceso continua hasta que la velocidad de formación de los productos es igual a la velocidad de descomposición de estos para formar nuevamente los reactivos. • Se llega a la formación de un estado dinámico en el que las concentraciones de TODAS las especies reaccionantes (REACTIVOS Y PRODUCTOS) permanecen constantes • Este estado se conoce como EQUILIBRIO QUIMICO

EQUILIBRIOS HOMOGÉNEOS Y HETEROGÉNEOS ØEquilibrio Homogéneo: Se aplica a las reacciones en las que todas las especies reaccionantes se encuentran en la misma fase. Ejemplo: 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) ØEquilibrio Heterogéneo: Se da en una reacción reversible en la que intervienen reactivos y productos en distintas fases. Ejemplo: Fe. O (s) � +�CO (g) �� Fe (s) � +� CO 2(g)

Recordemos que:

Aplica. Para la siguiente reacción en equilibrio: 2 SO 2 (g) + O 2 (g) ⇋ 2 SO 3 (g) a) Calcula Kc para el equilibrio a 1000º C. Las concentraciones al equilibrio, expresadas en Moles/L son: [SO 2]=0, 34 M, [O 2]=0, 17 M, [SO 3]=0, 06 M b)Indica si el equilibrio es homogéneo o heterogéneo. Justifica tu respuesta.

Aplica En un experimento se mezcla un 1 mol de ácido acético en un litro de agua, luego de un tiempo se mide la concentración de reactivos y productos, encontrándose los siguientes resultados: La reacción química para el proceso es: Tomando en cuenta la información anterior. a) ¿Cuál es el valor de la constante de equilibrio? b) ¿Qué tipo de equilibrio es? c) ¿Hacia dónde se está desplazado el equilibrio?

Trabajemos en conjunto para su desarrollo.

Magnitudes relativas de Qc y Kc. La dirección de una reacción reversible para alcanzar el equilibrio depende de las magnitudes relativas de Qc y Kc. A una temperatura determinada Kc es una constante, pero Qc varia de acuerdo con las cantidades relativas de reactivos y productos presentes.

Predicción de la dirección de una reaccion La constante de equilibrio Kc para la reacción en la que se forma yoduro de hidrógeno a partir de hidrógeno y yodo moleculares en fase gaseosa es de 54. 3 a 430°C. Suponga que en cierto experimento se colocan 0. 243 moles de H 2, 0. 146 moles de I 2 y 1. 98 moles de HI en un recipiente de 1. 00 L a 430°C. ¿Habrá una reacción neta en la que se forme más I 2 y H 2 o más HI? .

Al insertar las concentraciones iniciales en la expresión de la constante de equilibrio, obtenemos donde el subíndice 0 indica las concentraciones iniciales (antes de que se logre el equilibrio). Como el cociente es mayor que Kc, este sistema no está en equilibrio. Para las reacciones que no han alcanzado el equilibrio, como en el caso anterior, al sustituir las concentraciones iniciales en la expresión de la constante de equilibrio obtenemos un cociente de reacción (Qc) , en lugar de la constante de equilibrio.

Para determinar la dirección de la reacción neta para llegar al equilibrio, comparamos los valores de Qc y Kc. Esto da lugar a tres posibles situaciones:

Preguntas 1. Para una reacción química que ha llegado al equilibrio, se puede afirmar que: Seleccione una: A a. la velocidad directa e inversa son iguales. b. al retirar parte de los productos , estos no se vuelven a generar. c. la constante de equilibrio no varia por un cambio en la temperatura. d. son escasas, debido a que la mayoría no llega a un equilibrio.

2. La reacción inversa en una reacción química es: Seleccione una: a. La que va desde los reactivos hacia los productos b. La que detiene completamente la reacción c. La que no permite que la reacción se produzca d. La que va desde los productos hacia los reactantes D

3. Cuando la constante de equilibrio tiene un valor mayor a uno: Seleccione una: a. la reacción se desplaza a los reactantes. b. la reacción se desplaza hacia los productos. c. la reacción se detiene. d. la reacción no se genera. B

4. Un equilibrio homogéneo es aquel en el que siempre: Seleccione una: a. Todos los componentes se encuentran en el mismo estado físico b. Todos los componentes se encuentran en diferente estado físico c. Sus componentes son sólidos A d. Sus componentes son gaseosos

5. Las reacciones reversibles son aquellas que: Seleccione una: a. la reacción se detiene cuando los reactantes se consumen. b. ocurren en los sistemas abiertos, como la caída de una cascada. c. los reactantes se transforman en productos, y los productos se transforman en reactantes, a la misma velocidad. d. la reacción se detiene cuando los productos se generan. C