1.ENERGA INTERNAde una reaccin como la suma de las energas debidas a la traslacin, rotacin y vibracin de los tomos y molculas, as como la energa de los electrones internos de cada tomo y de la energa del ncleo. No se puede medir el valor absoluto de la energa interna de una reaccin, pero s el cambio de energa interna que experimenta una reaccin qumica. 2.cuando un compuesto A y un compuesto B reaccionan para dar un compuesto C, la reaccin puede verse en fase solida, liquida y gaseosa en que caso la velocidad de reaccin es mayor? RTA: El estado fsico de la materia influye en la velocidad de la reaccin. Las partculas que forman slidos se mueven mas lentamente que las de los gases o los lquidos. A su vez, la de los lquidos reaccionan con menor velocidad que en los slidos. Esto se debe a que para que se de la reaccin, las partculas de los reactivos deben chocar entre si y estos choques se facilitan cuando la cohesin de las partculas es menor. De esta forma, entre mas libres estn las partculas, mas eficaz sern dichos choques, ademas, la difusidividad de los reactivo en el medio permitir que haya una mayor superficie de contacto entre ellos y portento se facilitaran esos choques entre las partculas. 3. El principio de Le Chatelier dice: Si sobre una reaccin qumica en equilibrio se vara algn factor externo (temperatura, presin, concentracin), el equilibrio se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar dicha variacin Que el equilibrio se desplaza en un sentido o en otro significa: Se desplaza a la derecha significa que hay ms cantidad de reactivos y se van a formar ms productos. Se desplaza a la izquierda significa que hay ms cantidad de productos y se van a formar ms reactivos. 4. para obtener oxigeno en laboratorio se utiliza la descomposicion del clorato potasico, segun la reaccion: 2KClO3 ---> 2KCl + 3O2 DH= -89,5 calcule la energia calorifica q se desprende cuando se obtienen 20 litros de oxigeno, medidos a 25 C y 1 atmosfera. bueno, veo q en la reaccion se obtienen 3 moles de oxigeno, no? eso son 16*3=48 gramos yo haria una simple regla de tres: si para obtener 48 g se desprenden -89,5 kj, cuanto se desprendera para obtener el peso de 20 litros. 22,4 x 3 =67,2 litros ------- -89,5 kj 20 litros ------ x x= 24,4kj, ,5.ENTALPA La entalpa (H) de un sistema es una funcin de estado que expresa el calor liberado o absorbido durante un proceso, a presin constante. La entalpa de reaccin o calor de reaccin (DH o qP) es la diferencia entre las entalpas de los productos y las entalpas de los reactivos, a presin constante y se expresa en J. DH = Hproductos Hreactivos = qP

La entalpa de reaccin puede ser considerada como una medida de cunto calor est almacenado en el sistema como energa potencial, o su contenido de calor, por lo que puede tener un valor positivo o negativo. Para un proceso endotrmico DH es positivo. Para un proceso exotrmico DH es negativo. Por ejemplo, para que una mol de hielo pueda ser convertido en agua lquida, a presin constante, se requiere que el sistema (hielo) absorba 6.01 kilojoules (kJ) de energa, como se indica en la ecuacin termoqumica siguiente: H2O (s) H2O (l)DH = 6.01 kJ (proceso endotrmico) donde: DH = Hproductos Hreactivos = H (agua lquida) H (hielo) = 6.01 kJ Las ecuaciones termoqumicas son ecuaciones qumicas balanceadas que indican el cambio de entalpa correspondiente. A continuacin se proporciona una gua para utilizar este tipo de ecuaciones: La entalpa es una propiedad extensiva. La magnitud de DH es directamente proporcional a la cantidad de un reactivo consumido en el proceso. Por ejemplo, cuando se quema 1 mol de metano (CH4), a presin constante, se producen 802 kJ de calor: CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) DH = 802 kJ Por lo tanto, la combustin de dos moles de CH4 con 4 moles de O2, liberar el doble de calor, es decir, 1 604 kJ. Ejemplo 2. Calcula cunto calor se libera cuando 4.5 g de metano gaseoso se queman en un sistema a presin constante, considerando que la combustin de 1 mol de este gas produce 802 kJ. El cambio de entalpa para una reaccin tiene la misma magnitud pero signo opuesto para la reaccin inversa. Ejemplo: CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) DH = 802 kJ(reaccin directa) CO2 (g) + 2 H2O (g) CH4 (g) + 2 O2 (g)DH = 802 kJ(reaccin inversa) El cambio de entalpa para una reaccin depende del estado de agregacin de los reactivos y de los productos. Ejemplo: CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) DH = 802 kJ CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l) DH = 890 kJ La diferencia en los valores de DH de las ecuaciones termoqumicas anteriores se debe a que se requieren energas diferentes para obtener H2O lquida y H2O gaseosa. El cambio de entalpa de una reaccin depende de la temperatura. Los cambios de entalpa generalmente se expresan a una temperatura de referencia de 25 C.

6.

EJERCICIO Q2B1272: En un recipiente de 1,5 litros se introducen 3 moles de pentacloruro de fsforo. Cuando se alcanza el equilibrio a 390 K, el pentacloruro de fsforo se ha disociado un 60 % segn el siguiente equilibrio: Calcular: 1.Las concentraciones de cada una de las especies en equilibrio. 2.Kc 3.Kp EJERCICIO Q2B1544: Calcular los valores de Kc y Kp a 250 C para la reaccin de formacin del HI: H2(g) + I2(g) 2 HI(g), sabiendo que el volumen del recipiente de reaccin es de 10 litros y que partiendo de 2 moles de I2 y 4 moles de H2, se han obtenido 3 moles de yoduro de hidrgeno. EJERCICIO Q2B1545: La constante Kc del equilibrio: 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g). a 150 C y 200 atm es 0,55: Cul es la concentracin de amoniaco cuando las concentraciones de N2 e H2 en el equilibrio son 0,20 mol/L y 0,10 mol/L respectivamente? EJERCICIO Q2B1546: En un recipiente de 400 ml, en el que se ha hecho el vaco, se introducen 2,032 g de yodo y 1,280 g de bromo. Se eleva la temperatura a 150 C y se alcanza el equilibrio: Br2(g) + I2(g) 2 BrI(g). Calcula: a) las concentraciones molares y la presin total en el equilibrio; b) la composicin en volumen de la mezcla gaseosa en el equilibrio; c) KP para este equilibrio a 150 C. Datos: KC (150 C) = 280 EJERCICIO Q2B1547: En un recipiente de 2,0 litros se introducen 28 g de N2 y 3,23 g de H2. Se cierra y se calienta a 350 C. Una vez alcanzado el equilibrio, se encuentran 5,11 g de NH3. Calcular los valores de KC y KP de la reaccin 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g) a dicha temperatura. (Masas atmicas: N=14; H=1) EJERCICIO Q2B1548: Cuando 30 g de cido actico CH3COOH, reaccionan con 46 g de etanol CH3CH2OH se forman 36,96 g de acetato de etilo CH3COOCH2CH3.y una cierta cantidad de agua. Calcular la constante de equilibrio de la reaccin de esterificacin. EJERCICIO Q2B1549: La formacin del N2O4 se explica mediante las dos reacciones siguientes: 2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g); 2 NO2 (g) N2O4 (g). Qu relacin existe entre las constantes de los dos equilibrios con la constante de equilibrio de la reaccin global? EJERCICIO Q2B1550: Se ha estudiado la reaccin del equilibrio siguiente:2 NOCl (g) 2 NO (g) + Cl2 (g) a 735 K y en un volumen de 1 litro. Inicialmente en el recipiente se introdujeron 2 moles de NOCl. Una vez establecido el equilibrio se comprob que se haba disociado un 33 % del compuesto. a) Calcular Kc. b) Hacia dnde se desplazar el equilibrio si se aumenta la presin? Razona la respuesta. EJERCICIO Q2B1551: En un recipiente de 5 L se introducen a 500C 3 moles de HI, 2 mol de H2 y 1 mol de I2. Calcular la concentracin de las distintas especies en equilibrio si sabemos que la constante del equilibrio 2 HI I2 + H2 a dicha temperatura es Kc = 0,025. EJERCICIO Q2B1552: Para la reaccin SbCl5(g) SbCl3(g) + Cl2(g), KC, a la temperatura de 182 C, vale 9,32 102. En un recipiente de 0,40 litros se introducen 0,2 moles de SbCl5 y se eleva la temperatura a 182 C hasta que se establece el equilibrio anterior. Calcular: a) la concentracin de las especies presentes en el equilibrio; b) la presin de la mezcla gaseosa.

RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1272: 0,8 M; 1,2 M; 1,8; 57,56 RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1544: Equilibrio: H2(g) + I2(g) 2 HI(g) ninic(mol)420 nequil(mol)2,5 0,53 cequil(mol/l)0,25 0,05 0,30 KP = KC (RT)n = 7,2(0,082523)0 = 7,2 RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1545: Equilibrio: 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g) Despejando: [NH3] = 0,01 M RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1546: a) Equilibrio: Br2(g) + I2(g) 2 BrI(g) n0(mol)1,280/159,8 2,032/253,8 0 c0(mol/l)0,0080/0,4 0,0080/0,40 cequil(mol/l) 0,020 x 0,020 x 2x [Br2] = 0,020 M 0,0179 M = 0,0021 M [I2] = 0,020 M 0,0179 M = 0,0021 M [BrI] = 2 0,0179 M = 0,0358 M ctotal = 0,0021 M + 0,0021 M + 0,0358 M = 0,040 M ptotal = ctotal RT = 0,040 0,082 423 atm = 1,39 atm b) Anlogamente: %vol(I2) = 5,25 % y%vol(BrI) = 89,5 % c) KP = KC (RT)n = 280 (0,082423)0 = 280 RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1547: Equilibrio:3 H2(g)+ N2(g) 2 NH3(g) ninic(mol) 3,23/2 = 1,63 28/28 = 1 0 nequil(mol) 1,63 0,451 0,155,11/17 = 0,30 cequil(mol/l) 0,5880,430,15

KP = KC (RT)n = 0,257 (0,082623)2 atm2 = 9,85105 atm2 RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1548: Equilibrio: CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O ninic(mol) 30/60 = 0,5 46/46 = 1 0 0 nequil(mol)0,5 0,421 0,4236,96/88 = 0,420,42 cequil(mol/l)0,08/V0,58/V0,42/V0,42/V RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1549: (1) 2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g) (2) 2 NO2 (g) N2O4 (g) (3) 2 NO + O2 (g) N2O4 (g)

RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1550: a) Equilibrio:2 NOCl (g) 2 NO (g) + Cl2 (g) Conc inic. (M)20 0 Conc equil. (M) 2(10,33)20,33 0,33 b) El equilibrio se desplazar hacia la izquierda pues existen menos moles en los reactivos (2) que en los productos (2+1) y segn el principio de LChatelier al aumentar la presin el equilibrio se desplazar hacia donde se produzca un descenso de la misma, es decir, hacia donde menos moles haya. RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1551: Equilibrio: 2 HI(g) H2(g) + I2(g) cinic(mol/l) 3/5 2/51/5 Luego el equilibrio se desplazar hacia la izquierda cequil(mol/l) 0,6 + 2x 0,4 x 0,2 x Resolviendo la ecuacin de segundo grado se obtiene que: x = 0,131 [HI] = 0,6 + 2x = 0,6 + 2 0,131 = 0,862 M [H2] = 0,4 x = 0,4 0,131 = 0,269 M [I2] = 0,2 x = 0,2 0,131 = 0,069 M RESOLUCIN EJERCICIO Q2B1552: a) Equilibrio: SbCl5(g) SbCl3(g) + Cl2(g) cinic(mol/l)0,2/0,4 0 0 cequil(mol/l) 0,5(1a) 0,5 a 0,5 a De donde: a = 0,348 [SbCl5] = 0,5 M (1 0,348) = 0,326 M [SbCl3] = 0,5 M 0,348 = 0,174 M [Cl2] = 0,5 M 0,348 = 0,174 M b) ctotal = 0,326 M + 0,174 M + 0,174 M = 0,674 M ptotal = ctotalRT = 0,674 molL10,082 atmLmol1K1455 K = 25 atm EQUILIBRIO QUMICO CONTENIDOS 1.-Concepto de equilibrio qumico. 1.1. Caractersticas. Aspecto dinmico de las reacciones qumicas. 2.-Ley de accin de masas. La constante de equilibrio KC. 3.-Grado de disociacin o. 3.1. Relacin KC con el grado de disociacin. 4.-KP. Relacin con KC . 4.1. Magnitud de las constantes de equilibrio. 5.-Cociente de reaccin. 6.-Modificaciones del equilibrio. 6.1. Concentracin en reactivos y productos. 6.2. Efecto de los cambios de presin, volumen y temperatura. 6.3. Principio de Le Chatelier. 6.4. Importanciaenprocesos industriales. 7.-Equilibriosheterogneos. Producto de solubilidad. QUESUNEQUILIBRIO QUMICO? Esunareaccinquenuncallega acompletarse, puesseproduce simultneamente enambos sentidos (losreactivosformanproductos,yasuvez,stosformandenuevo reactivos). Es decir, se trata de un equilibrio dinmico. Cuandolasconcentracionesdecadaunadelassustanciasque intervienen (reactivos o productos) se estabiliza, es decir, se gastan a la misma velocidad que se forman, se llega alEQUILIBRIO QUMICO. LEYDEACCINDEMASAS.CONSTANTEDE EQUILIBRIO (KC) Paraunareaccincualquiera (aA+bB+.... cC+dD+ ...)se define la constante de equilibrio (KC) de la siguiente manera: siendolasconcentracionesmedidas enelequilibrio (no confundir con las concentraciones iniciales de reactivos y productos). Sedenominaconstantedeequilibrio,porqueseobservaque dichovaloresconstante(dentrounmismoequilibrio)sisepartede cualquier concentracin inicial de reactivo o producto. En la reaccin anterior: H2(g)+ I2(g) 2 HI (g) El valor de KC, dada su expresin, dependede cmo se ajuste la reaccin.Esdecir,silareaccinanteriorlahubiramosajustado como: H2(g) + I2(g) HI (g), la constante valdra la raz cuadrada de la anterior. La constante KC cambia con la temperatura. ATENCIN!: Sloseincluyenlasespeciesgaseosasy/oen disolucin.Lasespeciesenestadoslidoolquidotienen concentracinconstante,yportanto,seintegranenlaconstantede equilibrio. Ejemplo: Tengamoselequilibrio:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g).Sehacencinco experimentosenlosqueseintroducendiferentesconcentraciones iniciales de ambos reactivos (SO2 y O2). Se produce la reaccin y una vezalcanzadoelequilibriosemidenlasconcentracionestantode reactivos como de productos observndose los siguientes datos: Concentr. iniciales (mol/l)Concentr. equilibrio (mol/l) [SO2][O2][SO3][SO2][O2][SO3]Kc Exp 10,2000,2000,0300,1150,170279,2 Exp 20,1500,4000,0140,3320,135280,1 Exp 30,2000,0530,0260,143280,0 Exp 40,7000,1320,0660,568280,5 Exp 50,1500,4000,2500,0370,3430,363280,6 Kc se obtiene aplicando la expresin: y como se ve es prcticamente constante. Ejercicio A: EscribirlasexpresionesdeKC paralossiguientesequilibrios qumicos: a) N2O4(g) 2NO2(g); b) 2NO(g)+Cl2(g) 2 NOCl(g); c) CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g); d) 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g). Significado del valor de Kc Ejemplo: Enunrecipientede10litrosseintroduceunamezclade4molesde N2(g)y12molesdeH2(g); a) escribirlareaccindeequilibrio; b) si establecido ste se observa que hay 0,92 moles de NH3(g), determinar las concentraciones de N2 e H2 en el equilibrio y la constante Kc. a) Equilibrio:N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) b) Moles inic.: 4 12 0 Moles equil. 4 0,46 = 3,54 12 1,38 = 10,620,92 conc. eq(mol/l)0,354 1,062 0,092 Ejercicio B: En un recipiente de 250 ml se introducen 3 g de PCl5, establecindose elequilibrio: PCl5(g) PCl3 (g)+Cl2(g).SabiendoquelaKC ala temperatura del experimento es 0,48, determinar la composicin molar del equilibrio. CONSTANTE DE EQUILIBRIO (KP). RELACIN CON KC. Enlasreaccionesenqueintervengan gases esmassencillo medirpresionesparcialesqueconcentraciones.Asenunareaccin tipo:aA+bB cC+dD,seobservalaconstanciade Kp viene definida por: En la reaccin: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) De la ecuacin general de los gases:se obtiene: Vemos, pues, que KP puede depender de la temperatura siempre que haya un cambio en el n de moles de gases donde An = incremento en n de moles de gases (nproductos nreactivos) Ejemplo: CalcularlaconstanteKp a1000Kenlareaccindeformacindel amoniaco vista anteriormente. (KC = 1,996 102 M2) N2(g)+3 H2(g) 2 NH3(g) An = nproductos nreactivos = 2 (1 + 3) = 2 KP = Kc x (RT)An =1,996 x 10-2 mol-2l2 (0,082 atmxl xmol-1xK-1 x1000 K)-2 Ejercicio C (Selectividad. Madrid Junio 1997): La constante de equilibriodelareaccin: N2O4 2NO2vale0,671 a 45C.Calculelapresintotalenelequilibrioenunrecipientequese ha llenado con N2O4 a 10 atmsferas y a dicha temperatura. Datos: R = 0,082 atmlmol-1K-1. MAGNITUD DE KC Y KP. El valor de ambas constantes puede variar entre lmites bastante grandes: Ejemplos: - H2(g)+Cl2(g) 2 HCl(g) ;Kc(298 K) = 2,5 x 1033La reaccin est muy desplazada a la derecha (en realidad se puede sustituir el smbolo por ). - H2(g)+I2(g) 2 HI(g); Kc(698 K) = 55,0 Se trata de un verdadero equilibrio (hay concentraciones apreciables de reactivos y productos). - N2(g)+O2(g) 2 NO (g);Kc(298 K) = 5,3 x 1031 La reaccin est muy desplazada a la izquierda, es decir, apenas se forman productos. GRADO DE DISOCIACIN (o). Seutilizaenaquellasreaccionesenlasqueexisteunnico reactivo que se disocia en dos o ms molculas ms pequeas. Eslafraccindeunmolquesedisocia (tantopor1).En consecuencia, el % de sustancia disociada es igual a 100o. Ejemplo: En un matraz de 5 litros se introducen 2 moles de PCl5(g) y 1 mol de PCl3(g)yseestableceelsiguienteequilibrio:PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g).SabiendoqueKc (250C)=0,042; a) culessonlas concentracionesdecadasustanciaenelequilibrio?; b) culesel grado de disociacin? a) Equilibrio: PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g) Moles inic.:210 Moles equil. 2 x1 + x x conc. eq(mol/l)(2 x)/5 (1 + x)/5 x/5 Resolviendolaecuacindesegundogrado,sededuceque x = 0,28 moles ; ; b) Si de 2 moles de PCl5 se disocian 0,28 moles en PCl3 y Cl2, de cada mol de PCl5 se disociarn 0,14. Por tanto, o = 0,14, lo que viene a decir que elPCl5 se ha disociado en un 14 %. RELACIN ENTRE KC Y o. Sea una reaccin A B + C. Sillamamosc=[A]inicial ysuponemosqueenprincipioslo existe sustancia A, tendremos que: Equilibrio:A B + C Conc. Inic. (mol/l): c 0 0 conc. eq(mol/l) c(1 o)c oc o Enelcasodequelasustanciaestpocodisociada(KC muy pequea): o Kc elsistema noseencuentra enequilibrio yla reaccin se desplazar hacia la izquierda. b)Equilibrio: 2 HI(g) I2(g)+H2(g) Moles inic.: 0,60,3 0,3 Moles equil.0,6 + 2x 0,3 x0,3 x Resolviendo la ecuacin se obtiene que: x = 0,163 moles Equil: 2 HI(g) I2(g) + H2(g) Mol eq:0,6+2x0,163 0,30,163 0,30,163 n(HI)=0,93 mol ; n(I2) =0,14 mol ; n(H2)= 0,14 mol MODIFICACIONES DEL EQUILIBRIO. Siunsistemaseencuentraenequilibrio(Q=Kc)yseproduce una perturbacin: -Cambioenlaconcentracindealgunodelosreactivoso productos. -Cambio en la presin (o volumen). -Cambio en la temperatura. el sistema deja de estar en equilibrio y trata de volver a l. Cambio en la concentracin de alguno de los reactivos o productos. Siunavezestablecidounequilibriosevaralaconcentracin algn reactivo o producto el equilibrio desaparece y se tiende hacia un nuevo equilibrio. Las concentraciones iniciales de este nuevo equilibrio son las del equilibrio anterior con las variaciones que se hayan introducido. Lgicamente la constante del nuevo equilibrio es la misma, por lo quesiaumentalaconcentracindealgnreactivo,crecerael denominadoren Q,ylamaneradevolveraigualarseaKC seraque disminuyeralaconcentracindereactivos(encantidades estequiomtricas)y,enconsecuencia,queaumentasenlas concentracionesdeproductos,conloqueelequilibriosedesplazara hacialaderecha,esdecir,seobtienemsproductoqueen condiciones iniciales. Delamanera,encasodequedisminuyeralaconcentracinde algn reactivo: disminuira el denominador en Q, y la manera de volver aigualarsea KC seraqueaumentaselaconcentracindereactivos (encantidadesestequiomtricas)y,enconsecuencia,que disminuyesenlasconcentracionesdeproductos,conloqueel equilibrio se desplazara hacia la izquierda, es decir, se obtiene menos producto que en condiciones iniciales. Anlogamente,podraargumentarseque,siaumentasela concentracindealgnproducto,elequilibriosedesplazaraala izquierda,mientrasquesidisminuyese,sedesplazarahaciala derecha. Ejemplo: Enelequilibrioanterior:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)yasabemosque, partiendo de 2 moles de PCl5(g) en un volumen de 5 litros, el equilibrio seconseguacon1,45molesdePCl5,0,55molesdePCl3 y0,55 molesdeCl2cuntosmoleshabrenelnuevoequilibriosiunavez alcanzado el primero aadimos 1 mol de Cl2 al matraz? (Kc = 0,042) Equilibrio: PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g) Moles inic.: 1,45 0,55 0,55 + 1Moles equil.1,45 + x0,55 x 1,55 x Resolviendo la ecuacin se obtiene que: x = 0,268 Equilibrio: PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g) neq (mol) 1,45+0,2680,550,2681,550,268 1,7180,2821,282 conc (mol/l)0,34360,05640,2564 Elequilibriosehadesplazadoalaizquierda.Sepuede comprobar como:

Cambio en la presin (o volumen) En cualquier equilibrio en el que haya un cambio en el nmero de molesensustanciasgaseosasentrereactivosyproductos,comopor ejemploenreaccionesdedisociacindeltipo:A B+C, yasevio que KC ~ c x o2 Alaumentarp(odisminuirelvolumen)aumentala concentracin y eso lleva consigo una menor o, es decir, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda que es donde menos moles hay. Estedesplazamientodelequilibrioalaumentarlapresin,hacia donde menos moles de sustancias gaseosas, es vlido y generalizable para cualquier equilibrio en el que intervengan gases. Lgicamente, si la presin disminuye, el efecto es el contrario. Si el nmero de moles gaseosos total de reactivos es igual al de productossepuedeneliminartodoslosvolmenesenlaexpresin de KC, conloquestenoafectaalequilibrio(yportanto,tampocola presin). CUIDADO!: Elcambiodepresinapenasafectaasustancias lquidas(incluyendodisoluciones)oslidas,porloquesienuna reaccinnointervieneningngas,estoscambiosnoafectarnal equilibrio. Ejemplo Selectividad. Madrid Junio 1998 : Unamezclagaseosaconstituidainicialmentepor3,5molesde hidrgeno y 2,5 de yodo, se calienta a 400C con lo que al alcanzar el equilibrioseobtienen4.5molesdeHI,siendoelvolumendel recipientedereaccinde10litros.Calcule: a) Elvalordelas constantesdeequilibrioKc y Kp; b) Laconcentracindelos compuestos si el volumen se reduce a la mitad manteniendo constante la temperatura a 400C. a) Equilibrio: H2 (g) +I2 (g) 2 HI (g) Moles inic.: 3,5 2,5 0 Moles equil:1,25 0,25 4,5 conc. eq(mol/l) 0,125 0,0250,45

b) Enestecaso,elvolumennoinfluyeenelequilibrio,puesal haberelmismondemolesdereactivosyproductos,seeliminan todas las V en la expresin de KC. Portanto,lasconcentracionesdereactivosyproductos, simplemente se duplican: Se puede comprobar como: Cambio en la temperatura. Seobservaque,alaumentar T,elsistemasedesplazahacia donde se consuma calor, es decir, hacia la izquierda en las reacciones exotrmicas y hacia la derecha en las endotrmicas. Si disminuye T el sistema se desplaza hacia donde se desprenda calor (derecha en las exotrmicas e izquierda en las endotrmicas). Ejemplo: Haciadndesedesplazarelequilibrioal: a) disminuirla presin? b) aumentarlatemperatura?H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g) (AH > 0) Hayquetenerencuentaquelasconcentracionesdelosslidos ya estn incluidas en la KC por ser constantes. a) Albajar"p"elequilibriosedesplazahacialaderecha(donde ms moles de gases hay: 1 de CO + 1 de H2 frente a 1 slo de H2O) b) Al subir "T" el equilibrio tambin se desplaza hacia la derecha (donde se consume calor por ser la reaccin endotrmica). Principio de Le Chatelier. Variaciones en el equilibrio. Uncambiooperturbacinencualquieradelasvariables quedeterminanelestadodeequilibrioqumicoproduceun desplazamientodelequilibrioenelsentidodecontrarrestaro minimizar el efecto causado por la perturbacin. -A[reactivos] > 0 -A[reactivos] < 0 -A[productos] > 0 -A[productos] < 0 -AT > 0 (exotrmicas) -AT > 0 (endotrmicas) -AT < 0 (exotrmicas) -AT < 0 (endotrmicas) -Ap>0Haciadondemenosnmolesde gases -Ap KS entonces precipitar. Producto de solubilidad en otro tipo de electrolito. Tipo A2B: A2B (s) 2 A+(ac) + B2(ac) Conc.inic.(mol/l): c 00 Conc. eq. (mol/l):c 2s s Ylaconstantedeequilibriotienela expresin:

Las misma expresin ser para electrolitos tipo AB2. Tipo AaBb:AaBb (s) a Ab+(ac) + b Ba(ac) Conc.inic. (mol/l):c 0 0 Conc. eq. (mol/l): c asbs

FACTORES QUE AFECTAN A LA SOLUBILIDAD. Ademsdelatemperatura,existenotrofactoresqueinfluyenen la solubilidad por afectar a la concentracin de uno de los iones de un electrolito poco soluble. Estos son: -Efecto ion comn. - Formacin de un cido dbil. - Formacin de una base dbil. -pH. -Formacin de complejos estables. -Reacciones redox. Efecto ion comn. Siaunadisolucinsaturadadeunelectrolitopocosoluble aadimos otra sustancia que aporta uno de los iones, la concentracin de ste aumentar. Lgicamente, la concentracin del otro ion deber disminuir para queelproductodelasconcentracionesdeambospermanezca constante. Comoelequilibriosedesplazaalaizquierdalasolubilidad,que midelamximaconcentracindesolutodisuelto,disminuiren consecuencia. Ejemplo: Culserlasolubilidaddelclorurodeplatasiaadimosnitratode plata hasta una concentracin final 0,002 M? AgCl(s) Ag+(ac) + Cl (ac) KS = 1,7 x 10-10 = [Ag+] x [Cl] = s2 Al aadir el AgNO3, la [Ag+] sube hasta 2 x103 M, pues se puede despreciar la concentracin que haba antes. Enconsecuencia, elequilibriosedesplazaalaizquierdayla[Cl],esdecir,lanueva solubilidad, debe disminuir.

Ejercicio: Enequilibriodedisolucindebromurodeplata cuya Ks=5,2 x 1013 cul ser la nueva solubilidad si a litro de disolucin saturadaseAgBrseleaaden0,2mldeunadisolucin0,001Mde bromuro de potasio? Equilibrio:AgBr (s) Ag+(ac) +Br(ac) Conc. eq. (mol/l): c ss KS = 5,2 x 1013 = [Ag+] x [Br] = s2 n(Br)0 = 0,5 L x 7,2x107 mol/L = 3,6x107 mol n(Br)aad = 0,0002 L x 0,001 mol/L = 2x107 mol Conc. inic. (mol/l):c 7,2x107 1,12x106

Conc. eq. (mol/l):c 7,2x107 x 1,12x106 x KS = 5,2 x 1013 = (7,2x107 x)(1,12x106 x) x = 3,2 x 107 s = (7,2 x 107 3,2 x 107) M = 4,0 x107 M Influencia del pH por formacin de un cido dbil. Equilibrio solubil: AB(s) A (ac) + B+ (ac) Equilibrio acidez: HA(ac) A (ac) + H+ (ac) Si el anin A en que se disocia un electrolito poco soluble forma uncidodbilHA,alaumentarlaacidezo[H+] elequilibriode disociacin del cido se desplazar hacia la izquierda. Enconsecuencia,disminuir[A],conloquesesolubilizarms electrolito AB. Ejemplo: al aadir un cido fuerte sobre el ZnCO3, se formar H2CO3, cidodbil,yaldisminuir[CO32],sedisolverms ZnCO3, pudindose llegar a disolver por completo. Cambio en la solubilidad por formacin de una base dbil. Sueleproducirseapartirdesalessolublesquecontienenel catin NH4+. Ejemplo: NH4Cl(s) Cl (ac) + NH4+ (ac) Equil base: NH4OH (ac) NH4+ (ac) + OH (ac) LosNH4+ reaccionanconlosOH formndoseNH4OHal desplazar el equilibrio de la base hacia la izquierda. Eselmtodousualdedisolverhidrxidospocosolublestales como el Mg(OH)2. Equil. Solub.: Mg2+(ac) + 2 OH(ac). En consecuencia, disminuir [OH], con lo que se solubilizar ms Mg(OH)2. Formacin de un complejo estable. Un ion complejo es un ion formado por ms de un tomo o grupo de tomos. Ejemplos: [Al(OH)4], [Zn(CN)4]2, [AlF6]3 , [Ag(NH3)2]+. De esta manera, se pueden disolver precipita-dos aadiendo, por ejemplo,cianurodesodioaelectrolitosinsolublesdecinccomoel Zn(OH)2, ya que al formarse el catin [Zn(CN)4]2 , que es muy estable. As,disminuirdrsticamentelaconcentracindeZn2+,conlo que se disolver ms Zn(OH)2. Igualmente,puedendisolverseprecipitadosdeAgClaadiendo amoniaco. Oxidacin o reduccin de iones. Sialgunodelosionesqueintervienenenunequilibriode solubilidadseoxidaosereducecomoconsecuenciadeaadirun oxidante o reductor, la concentracin de este ion disminuir. Enconsecuencia,elequilibriodelelectrolitoinsolublese desplazar hacia al derecha, disolvindose en mayor cantidad. Ejemplo: ElCuSsedisuelvefcilmenteencidontrico,yaqueste es oxidante y oxida el S2 a S0. 3 CuS + 2 NO3 + 8 H+ 3 S0 + 3 Cu2+ + 2 NO + 4 H2O. En realidad el CuS se transforma en Cu(NO3)2 mucho ms soluble, al desaparecer los iones S2 de la disolucin.