Equilibrio quimico

EQUILIBRIO QUIMICO. EXPRESION GENERAL PARA LA CONSTANTE KC El equilibrio quimico es un estado del sistema en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. Asi pues, si tenemos un equilibrio de la forma: a A + b B= c C + d D Se define la constante de equilibrio Kc como el producto de las concentraciones en el equilibrio de los productos elevadas a sus respectivos coeficientes estequiometricos, dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos en el equilibrio elevadas a sus respectivos coeficientes estequiometricos, para cada temperatura.

EFECTO DE UN CAMBIO DE LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO. Existen diversos factores capaces de modificar el estado de equilibrio en un proceso quimico, como son la temperatura, la presion, y el efecto de la concentracion. La influencia de estos tres factores se puede predecir, de una manera cualitativa por el Principio de Le Chatelier,que dice lo siguiente: si en un sistema en equilibrio se modifica alguno de los factores que influyen en el mismo ( temperatura, presion o concentracion), el sistema evoluciona de forma que se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar dicha variacion. Efecto de la temperatura: si una vez alcanzado el equilibrio, se

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aumenta la temperatura, el equilibrio se opone a dicho aumento desplazandose en el sentido en el que la reaccion absorbe calor, es decir, sea endotermica. * Efecto de la presion: si aumenta la presion se desplazara hacia donde existan menor numero de moles gaseosos, para asi contrarrestar el efecto de disminucion de V, y viceversa. * Efecto de las concentraciones: un aumento de la concentracion de uno de los reactivos, hace que el equilibrio se desplace hacia la formacion de productos, y a la inversa en el caso de que se disminuya dicha concentracion.

Y un aumento en la concentracion de los productos hace que el equilibrio se desplace hacia la formacion de reactivos, y viceversa en el caso de que se disminuya. Kc y Kp Para proceder a relacionar la Kc y la Kp debemos relacionar previamente las concentraciones de las especies en equilibrio con sus presiones parciales. Segun la ecuacion general de los gases perfectos, la presion parcial de un gas en la mezcla vale: pi = (ni R T) / V = Ci R T

Una vez que hemos relacionados las concentraciones con las presiones parciales de cada especie, se calcula la dependencia entre ambas concentraciones, simplemente llevando estos resultados a la constante Kc. De esta manera llegamos a la expresion: Kp = Kc (R T )An Donde la An es la suma de los moles estequiometricos de todos los productos en estado gaseoso menos la suma de todos los moles de reactivos tambien gaseosos. RELACION ENTRE LA VARIACION DE ENERGIA LIBRE DE GIBBS, Y LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO. La variacion de Energia Libre de Gibbs y la constante de equilibrio estan intimamente ligadas entre si a traves de la siguiente ecuacion:

AG = – R T Ln kp donde R es la constante de los gases, T la temperatura absoluta, y Kc la constante de equilibrio. RESUMEN. Un sistema en equilibrio dinamico, es aquel en el que la reaccion directa y la inversa, ocurren a la misma velocidad. El sistema en equilibrio, puede ser descrito a traves de la constante Kc. Si la constante es muy grande, la reaccion directa se producira casi exhaustivamente, mientras que la inversa no ocurre de forma apreciable. Si la constante es muy pequena, la reaccion que domina es la inversa.

Si un sistema en equilibrio, es perturbado en su posicion de equilibrio, se produce o bien la reaccion directa o la inversa, con objeto de restablecer el equilibrio. Se puede utilizar el Principio de Le Chatelier para predecir de que forma evolucionara el equilibrio sometido a una perturvacion. * Una disminucion del volumen; hace que se produzca la reaccion de modo que decrezca, el n? de moles de gas en el sistema. * Un aumento de la temperatura: hace que se produzca la reaccion endotermica. La constante de equilibrio se puede relacionar con la energia Libre de Gibbs a traves de la ecuacion: AG = – R T Ln Kp