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Equilibrio Químico

Equilibrio Químico

2NO2(g) N2O4(g)

• Una reacción química ha alcanzado el equilibrio cuando las concentraciones de todos los reactivos y productos permanece constante, a una cierta temperatura.

• Las velocidades de las reacciones directa e inversa son iguales al alcanzar el estado de equilibrio.

A ↔ B

Equilibrio Químico

N2(g) + 3 H2 (g)→ 2 NH3(g)

Equilibrio Químico

322

23

HN

NHcK

Constante de Equilibrio

N2(g) + 3 H2 (g)→ 2 NH3(g)

ba

qp

cKBA

QP

a A(g) + b B(g) ↔ p P(g) + q Q(q)

ba

qp

PPP

PPK

BA

QP

Kp = Kc (RT)∆n

Constante de Equilibrio

• Si todos los reactivos y productos están en una sola fase, el equilibrio es homogéneo.

• Si uno o más reactivos o productos están en una fase diferente, el equilibrio es heterogéneo.

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

Constante de Equilibrios Heterogéneos

)(2

)(2)(2

)(3

)(

COconstante

COconstanteCOCaCO

CaO

gcc

ggs

sc

KK

K

N2O4(g) 2NO2(g) 0,212

ONNO

K42

22

c

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

0,5

H N

NHK 3

22

23

c

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 2c COK

Constante de Equilibrio

La concentración de los líquidos y de los sólidos puros no se incluye en la constante de equilibrio.

Magnitud de las constantes de equilibrio

aA + bB(g) pP + qQ

ba

qpQ

BA

QP

Predicción del sentido de una reacción

ba

qp

cKBA

QPCociente de Reacción (Q)

Q > K

Q < K

Q = K Equilibrio

Principio de Le ChâtelierPrincipio de Le ChâtelierSi un sistema que ha alcanzado el equilibrio químico es perturbado (cambio de concentración, T, P, V), reacciona oponiéndose a la perturbación, de modo de volver a la condición de equilibrio.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Principio de Le Châtelier: Proceso HaberPrincipio de Le Châtelier: Proceso HaberN2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Principio de Le Châtelier: Efecto Principio de Le Châtelier: Efecto de la concentraciónde la concentración

Principio de Le ChâtelierPrincipio de Le ChâtelierN2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

T= cte

Relación entre K y G (1)

Relación entre K y G (2)

Relación entre K y G (3)

En el equilibrio, ∆G = 0

Relación entre K y G (4)

G = Gº + RT ln (P/Pº)

G = Gº + RT ln (C/Cº)

Relación entre K y G (5)

∆Gº = ∆Hº - T ∆Sº

∆Gº = -RT lnK = ∆Hº - T ∆Sº

K = e (-∆Hº/RT + ∆Sº/R)

∆Gº = ∆Hº - T ∆Sº

∆Gº = -RT lnK = ∆Hº - T ∆Sº ∆H> 0

∆H< 0Relación entre K y T

Material Adicional

Diferencia entre estabilidad cinética y termodinámica