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Reacciones ReversiblesEquilibrio químico
Joselyn Bosquez 2do C
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Equilibrio Químico
Propio de reacciones reversibles. La velocidad de reacción directa se iguala a
la velocidad de reacción inversa. Las concentraciones de cada especie NO
cambian en el tiempo. El avance de la reacción, está controlado por
una Constante de Equilibrio. Depende de la Temperatura.
Prof. S. Casas-Cordero E. 3
Todos los sistemas químicos reversibles alcanzan en el tiempo la condición de equilibrio
El estado de equilibrio químico es de naturaleza dinámica y no estática.
Prof. S. Casas-Cordero E. 4
Velocidad de reacción
La velocidad de reacción es una magnitud positiva que expresa cómo cambia la concentración de un reactivo o producto con el tiempo.
A + 2 B ↔ AB2
Sentido directo: Vd = kd[A]n[B]m
Sentido reverso: Vr = kr[AB2]z
Prof. S. Casas-Cordero E. 5
La velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración de los reactivos elevada a los ordenes de reacción.V: velocidad de reacciónk: constante de velocidad específican y m: ordenes de la reacción respecto a cada
reactantez: orden de la reacción respecto al producto[ ]: representa la concentración molar de cierta especie química
Vd = kd[A]n[B]m Vr = kr[AB2]z
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Finalmente, las dos reacciones evolucionan de modo tal que sus velocidades se igualan, estableciéndose un equilibrio químico.
Bajo estas condiciones la reacción es reversible y se representa de la siguiente manera:
2N2O5(g) O2(g) + 4NO2(g)
En una reacción reversible, la reacción ocurre simultáneamente en ambas direcciones.
Lo anterior se indica por medio de una doble flecha En principio, casi todas las reacciones son reversibles en
cierta medida.
Reacciones Reversibles
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2 N2O5(g) ↔ O2(g) + 4 NO2(g)
0 2 4 6 8 10tiempo (min)
0.08
0.16
0.24
0.32
[M]
[N2O5]
[NO2]
[O2]
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A ↔ B
Equilibrio Químico: A ↔ B
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La constante de equilibrio
Ley de acción de masas:
La Velocidad de una reacción reversible es proporcional a una constante de Velocidad específica multiplicada por la concentración molar de cada especie elevada a su respectivo coeficiente estequiométrico.
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En la Condición de Equilibrio: La Velocidad de reacción permanece constante. La Velocidad de reacción directa se iguala a la
Velocidad de reacción reversa. Los Ordenes de reacción de cada especie se
aproximan a los coeficientes estequiométricos que presentan en la ecuación.
El cuociente entre las constantes de velocidad, kd/kr se transforma en una nueva constante, conocida como Constante de Equilibrio, Keq.
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Forma general de la Keq
ba
dc
BxADxCKeq
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Constante de Equilibrio
N2(g) + 3 H2 (g) ↔ 2 NH3(g)
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Equilibrio Homogéneo y Heterogéneo
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.
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Establece que si un sistema en equilibrio es sometido a una perturbación o tensión, el sistema reaccionará de tal manera que disminuirá el efecto de la tensión.
Hay 3 formas de alterar la composición en el equilibrio de una mezcla de reacción en estado gaseoso para mejorar el rendimiento de un producto:
Principio de Le Chatelier
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Cambio detemperatura
Cambio depresión parcial
de reactivoso productos
Cambio deconcentraciónde reactivoso productos
Composiciónen equilibrio
de una mezcla
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Si se remueven los productos (como quitar agua del lado derecho del tubo) La reacción se desplazará hacia la derecha hasta que se reestablezca el equilibrio.
“reactivos” “productos”
Cambios en la Concentración;Remoción de productos o adición de reactivos
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Si se agrega más reactivos (como agregar agua en el lado izquierdo del tubo) la reacción se desplazará hacia la derecha hasta que se reestablezca el equilibrio.
“reactivos” “productos”
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Energía de activación
Ene
rgía
pot
enci
al
Transcurso de la reacción
ReactivosH < 0
Energía de activación
Transcurso de la reacción
Reactivos
H > 0Ene
rgía
pot
enci
al
Reacción exotérmica Reacción endotérmica
Productos
Productos
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