Unidad 9:Equilibrio Químico - Universidad Nacional del Nordeste

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Química GeneralUnidad IX. Equilibrio QuímicoGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.6RELACIÓN ENTRE EL VALOR DE K Y LA ECUACIÓN DE EQUILIBRIOAl escribir la expresión de la constante de equilibrio siempre es necesario escribir la ecuación delequilibrio. En la ecuación de un equilibrio dado, por definición, las especies que se encuentran ala izquierda de las flechas dobles son los reactivos y las de la derecha son los productos.● Cuando la ecuación de una reacción reversible se escribe en dirección opuesta, la constantede equilibrio es el reciproco de la constante de equilibrio original.Ejemplo: a partir de 2HCl (g) DCl 2 (g) + H 2 (g) K C298= 4.10 -34Calcule K´C para Cl 2 (g) + H 2 (g) D2HCl (g)1 1K1 = 0,25⋅10= =C−34KC4 ⋅10● Si se cambian los coeficientes estequiométricos de una ecuación química, multiplicando por unfactor, la constante K se modifica, elevándose al mismo factor.n ⋅ aA + n ⋅ bB ↔ n ⋅ pP + n ⋅ qQ K ´ c =KCK ´ c = KC= 4 ⋅10= 16 ⋅10n = 1/1/ 2⋅ aA + 1/ 2 ⋅ bB ↔ 1/ 2 ⋅ pP + 1/ 2 ⋅ qQ K ´ c = K K c−34-684HCl (g) D2Cl 2 (g) + 2H 2 (g) ( )1/ 2• Si se multiplica por un factor 22n2C=341 1 Cl2 (g) + H2 (g) DHCl (g)22Ejercicios:K⎛⎜⎝1⎞⎟⎠1/ 2116= 1C ⎜5 1034K ⎟= = = ⋅−CK C4 ⋅1011.-Para el equilibrio 2H 2 (g) + S 2 (g) D 2 H 2 S (g); Kc = 1,105x10 7 a 700 °C; a)¿Cuál es el valorde Kc para el equilibrio 2 H 2 S D 2H 2 (g) + S 2 (g) ; b)¿ Qué valor tiene Kc para el equilibrioH 2 (g) + ½ S 2 (g) D H 2 S (g) ?2.-Para el equilibrio 2O 3 (g) D3O 2 (g) , Kc = 6,60 x10 55 a 25 °C. ¿Qué valor tendrá Kc para:a) 3O 2 (g) D 2O 3 (g)EQUILIBRIOS MÚLTIPLES● Si una reacción se puede expresar como la suma de dos o más reacciones, la constante deequilibrio para la reacción global está dada por el producto de las constantes de equilibrio de lasreacciones individuales.Ejemplos:1.-calcule K C para la reacción:H 2 CO 3 (ac) D 2H + (ac) + CO 2- 3 (ac)A partir de:a) H 2 CO 3 (ac) DH + (ac) + HCO - 3 (ac) K C ’= 4,2 .10 -7b) HCO - 3 (ac) DH + (ac) + CO 2- 3 (ac) K C ”= 4,8.10 -11si sumamos las etapas a) y b), obtenemos la ecuación buscadaH 2 CO 3 (ac) D 2H + (ac) + CO 3 2- (ac) K C = K C ’. K C ”= 2.10 -172.-Calcule el valor de Kc para la reacción:2SO 2 (g) + O 2 (g) D2SO 3 (g)Lic. María. I. VeraProf. Adjunto
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.Química General7Unidad IX. Equilibrio QuímicoA partir de las siguientes ecuaciones y constantes de equilibrio.a) S (s) + O 2 (g) DSO 2 (g) K C ’ = 4.10 3b) 2S (s) + 3O 2 (g) D2SO 3 (g) K C ” = 9.10 10Solución: Invierta a y multiplique por 2 para eliminar S.22⎞ ⎛ 1 ⎞2 [SO 2 (g) DS (s) + O 2 (g)]′ ⎛ 1KC= ⎜ ⎟= ⎜ ⎟3⎝ KC⎠ ⎝ 4.10 ⎠2S (s) + 3O 2 (g) D 2SO 3 (g) K C ” = 9.10 102⎛ 1 ⎞ 102SO 2 (g) + O 2 (g) D 2SO 3 (g) KC = K′C KC”= ⎜ ⎟ ⋅9.10= 56253⎝ 4.10 ⎠APLICACIONES DE LAS CONSTANTES DE EQUILIBRIO● Predicción de la dirección de una reacción:La constante de equilibrio se emplea para juzgar si una determinada mezcla de reacciónevolucionará hacia la formación de más reactivos o más productos.Para ello, se calcula primero Q: cociente de reacción. Esta magnitud se define exáctamente dela misma forma que la constante de equilibrio, pero con las concentraciones molares o laspresiones parciales tomadas en un momento cualquiera de la reacción (Q C y Q P ), nonecesariamente en el equilibrio.Para predecir el sentido de desplazamiento de una reacción se debe comparar losvalores de Q y K.Si Q > K significa que las concentraciones de los productos son demasiado altas (o las de losreactivos, demasiados bajas) para el equilibrio. Por lo tanto, para alcanzar el equilibrio, lareacción tiende a progresar hacia la formación de reactivos.Si Q < K la reacción tiende a progresar en el sentido directo, hacia la formación deproductos.Si Q = K la mezcla tiene su composición de equilibrio, no tiene tendencia a evolucionar enningún sentido.Ejercicio de muestra:Diga si una mezcla en la cual [H 2 ]=7,69.10 -2 , [I 2 ]= 3,45.10 -4 y [HI]= 5,21.10 -3 a 425,5ºC seencuentra en equilibrio o si se produce una reacción para alcanzarlo. En caso de que se efectuéla reacción ¿en que sentido se llevara a cabo? El valor de K c para el equilibrio.H 2 (g) +I 2 (g) D 2HI (g)Solución:Primero se escribe el cociente de reacción. Después se sustituye las concentraciones en dichocociente, se calcula el valor de Q y se compara con K c . El cociente de reacción para esteequilibrio es 54,5 a 425,5ºC2[HI]Q =[H2].[I2]Sustituyendo las concentraciones dadas en la expresión de cociente de reacción se obtiene.-3 2(5,21.10 )Q == 1,02-2− 4(7,69.10 ).(3,45.10 )Lic. María. I. VeraProf. Adjunto
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