EQUILIBRIO QUIMICO. El equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios durante el...
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EQUILIBRIO QUIMICO
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•El equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios durante el tiempo transcurrido
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0.001 mol24
0.021 mol + 0.006
21 6
0.024 mol
ba
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•Cuando una reacción química alcanza el estado de equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes en el tiempo, sin que se produzcan cambios visibles en el sistema.
•en el equilibrio químico participan distintas sustancias como productos y reactivos
• El equilibrio entre dos fases de la misma sustancia se denomina equilibrio físico debido a que los cambios que ocurren son procesos físicos.
•equilibrio homogéneo se aplica a las reacciones en que todas las especies reaccionantes se encuentran en la misma fase
•equilibrio heterogéneo se aplica a las reacciones en las que alguna de las especies reaccionantes se encuentra en una fase diferente.
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Expresión matemática que relaciona las concentraciones de reactivos y productos se la conoce
como
LEY DE ACCION DE MASAS
a A + b B c C + d D
C D
K = A B
eq eq
eq eq
c d
a b
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A + 2 B AB2
vd= kd [A][B]2
vr = kr [AB2]
Vd = Vr
kd[A][B]2 = kr[AB2]
2dc 2
r
ABkK = =
k A B
Desde el punto de vista cinético
•El equilibrio químico es un proceso dinámico
•a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las moléculas de reactivos siguen produciendo moléculas de productos, y estas a su vez siguen formando moléculas de reactivos
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•Las reacciones espontáneas tienen G < 0
•En el equilibrio la reacción se para G = 0
G = Go + RTlnQ = G = Go + RTlnK = 0
y Go = - RTlnK
El G es una propiedad extensiva y depende de la concentración:
G = Go + RTlnQ
Q: cociente de reacción
C D
K = A B
eq eq
eq eq
C D
Q = A B
Desde el punto de vista termodinámico
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Q versus K
Q = 0
Condiciones iniciales
Solo reactivos
A la izquierda del equilibrio equilibrio
A la derecha del equilibrio
Solo productos
Q < K Q = K Q > K Q =
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0
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A + 2 B AB2
En fases condensadas
2c 2
ABK =
A B
2
x 2K = AB
A B
x
x x
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A + 2 B AB2
En fase gaseosa
2
p 2K = AB
A B
p
p p
2
2 2
AB
ABp 2 22
A BA B
n RTc RTVK = = =
c RT* c RTn RT n RT*
V V
AB
A B
p
p p
2
2
AB 2 2p 2 2 22 2
A B
2p c AB A B2
c RT AB RT ABK = =
c RT* c RT A RT B RT A B RT
ABK = RT = K RT n = n (n +n )
A B
n n
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2c 2
ABK =
A B
2p c2
ABK = RT = K RT
A B
n n
2 2 2AB AB
p 2 22
A B A B T
x xK = = =
x * x x * P
AB T
A B T T
p P
p p P P x
2
x 2K = AB
A B
x
x x
A + 2 B AB2
En fase gaseosa
2p xK = = K n
x T TK P P
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¿Los datos experimentales son valores en el equilibrio?
Convertir los datos a concentraciones o presiones parciales
Substituir las concentraciones dentro de Kc o las presiones parciales dentro de Kp
Relacionar las concentraciones iniciales con aquellas del equilibrio
calcular las concentraciones o presiones parciales del equilibrio
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N2O4 2 NO2
¿Esta en equilibrio?
¿qué pasa cuando se abre la llave de conexión?
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2 SO2 + O2 2 SO3
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2 SO2 + O2 2 SO3
DisminuyeV
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Aumenta T
N2O4 2 NO2
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Go = Ho + T So = - RT lnK
2
1
0pT
pT 2 1
K H 1 1ln = - -
K R T T
A presión constante
A volumen constante
2
1
0cT
cT 2 1
K U 1 1ln = - -
K R T T