8.2 DEDUCCIÓN DE LA LEY DE EQUILIBRIO

¿Puede encontrarse alguna relación general entre las constantes en equilibrio?

Química

Un ejemplo de equilibrio

N2O4 (g) ↔ 2NO2 (g)

El equilibrio químico es un estado en el que las velocidades de la reacción directa e inversa son iguales, y por tanto las concentraciones permanecen constantes.

A.4. En la reacción elemental de la síntesis de yoduro de hidrógeno y se consideran las leyes de velocidad de reacción directa e inversa:

H2 (g) + I2 (g) → 2HI (g) vd=kd [H2][I2]2 HI (g) → H2 (g) + I2 (g) vi=ki [HI]2

Aplicando la condición de equilibrio (vd)eq=(vi)eq≠0 calcula el valor del cociente de “k”, kd/ki

A.5. En la reacción NO elemental 2NO2(g) + F2 (g) → 2NO2F (g)

que sabemos transcurre con un mecanismo en dos pasos: NO2 + F2 ↔ NO2F + F

F + NO2 ↔ NO2F¿Puede encontrarse una expresión para la k similar al ejercicio anterior?

ENUNCIADO DE GULDBERG Y WAAGE (1863)El cociente entre el producto de las concentraciones de las sustancias resultantes de una reacción, elevadas a los coeficientes estequiométricos correspondientes, y el producto de las concentraciones de los reactivos, también elevados a los suyos, es constante en el equilibrio, a cierta temperatura.

𝑎𝐴+𝑏𝐵+…↔𝑐𝐶+𝑑𝐷+…

A.6. Características del equilibrio:• ¿Qué ocurre en recipientes cerrados?• ¿K depende de la concentración inicial?• ¿K depende de la temperatura?• ¿Cuáles son las unidades de K?• ¿De qué depende la expresión de la constante de equilibrio?

A.7. En un recipiente cerrado de 10 L a 1200 K y en el que se ha hecho el vacío, se introducen 1,00 mol de CO y 3,00 mol de H2, encontrándose que en el equilibrio se han formado 0,387 mol de H2O. Calcula el valor de la constante de equilibrio a esa temperatura si la reacción es:

CO(g) + 3H2(g) ↔ CH4(g) + H2O (g)

A.8. La tabla contiene información sobre las concentraciones iniciales y de equilibrio para N2O4(g) ↔ NO2(g) a 25 ⁰C a) Comprueba que los resultados experimentales están de

acuerdo con la predicción estequiométrica, según la cual para cada mol de N2O4 que se descompone, se forman 2 moles de NO2.

b) Verificar que se cumple la ley de equilibrio químico, según la cual, la relación [NO2]2/[N2O4] debe ser constante.

Experimento [N2O4]O [N2O4]e [NO2]e1 6,51·10-3 4,14·10-3 4,74·10-3

2 10,54·10-3 7,36·10-3 6,36·10-3

3 12,89·10-3 9,35·10-3 7,08·10-3

4 15,39·10-3 11,40·10-3 7,98·10-3

5 17,31·10-3 13,15·10-3 8,32·10-3