TEMA 10: EQUILIBRIO QUÍMICO INTRODUCCIÓN. LEY DE ACCIÓN DE MASAS

TEMA 10: EQUILIBRIO QUÍMICO
• INTRODUCCIÓN.
• LEY DE ACCIÓN DE MASAS
• FACTORES QUE AFECTAN AL EQUILIBRIO
• EQUILIBRIOS HETEROGÉNEOS.
• CÁLCULO DE LA
.
• Variación de
con la temperatura. Ecuación de Van't Hoff.
INTRODUCCIÓN.
Muchas reacciones no se producen completamente, sino que alcanzan un equilibrio dinámico.
LEY DE ACCIÓN DE MASAS.
La velocidad de una reacción es proporcional a la masa activa de las sustancias reaccionantes (Guldwerg y
Waage).
La masa activa se mide a través de su concentración molar:
.
A+B
C+D
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• Disoluciones ideales: Masa activa
• Disoluciones reales:
Coeficiente de actividad (se determina experimentalmente).
depende de:
siempre <1:
Si
.
• Para gases:
.
• Para líquidos:
.
• Para sólidos: a = 1.
aA + bB
cC + dD
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(
sólo para gases)
RELACIÓN ENTRE
Y
.
aA + bB
cC + dD
si
para el sentido directo
para el sentido inverso
FACTORES QUE AFECTAN AL EQUILIBRIO.
• Concentración.
• Temperatura.
• Presión.
• Presencia de catalizadores.
Principio de Le Chatelier: Cuando en un sistema en equilibrio se modifica un factor externo (Tª, p ó
) el equilibrio se desplaza en el sentido de contrarrestar dicha modificación.
• Temperatura:
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La energía que se desprende en el sentido directo, se absorbe en el sentido inverso, y viceversa.
Expresión de la
en función de la temperatura:
• Para reacciones EXOTÉRMICAS:
Si aumentamos la temperatura, por Le Chatelier, el sistema tiende a contrarrestar el aumento de Tª: absorbe
calor.
• Para reacciones ENDOTÉRMICAS:
Absorbe calor (si
), por Le Chatelier.
• La temperatura hace variar la
.
• Concentración
:
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Si aumentamos
ó
, para que
permanezca constante, tendrá que ocurrir:
, luego, por Le Chatelier, el equilibrio se desplaza a la derecha.
Si aumentamos
, por Le Chatelier, el equilibrio se desplaza a la izquierda.
• Presión (sólo para gases):
(p es proporcional a
).
a)
Si
, por Le Chatelier, el equilibrio tenderá a compensar el efecto
.
Si
, por Le Chatelier, el equilibrio tenderá a compensar el efecto
.
b)
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Si
: equilibrio:
.
Si
: equilibrio:
.
c)
Si
, al equilibrio no le afecta
.
• Catalizadores:
Si hay presencia de catalizadores,
; pero no influyen en el equilibrio.
EQUILIBRIOS HETEROGÉNEOS.
• Sistema homogéneo: Aquél en el cual hay una sola fase.
• Sistema heterogéneo: Aquél en el que se presentan dos o más fases.
Fase: Una parte homogénea de un sistema; uniforme en cuanto a su composición química y propiedades
físicas. Puede estar formada por un solo elemento, un compuesto o una mezcla homogénea (disolución).
(sólido, líquido o gas)
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La concentración de un sólido es una constante y no cambia ni por reacción química ni por adición o
sustracción, y por tanto, no cambia la
.
El
se encuentra en equilibrio con los dos sólidos a una única presión (en función de la temperatura).
.
A 900ºC:
.
Si disminuyo el volumen
. Como esto no puede suceder, por Le Chatelier, el sistema tiende a compensar la variación:
.
Si aumento el volumen
. Como tampoco puede pasar, por Le Chatelier, compensamos produciendo más
CÁLCULO DE
(TERMODINÁMICAMENTE).
aA + bB
cC + dD
En fase gaseosa:
En el equilibrio:
•
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•
no depende de la
de las sustancias, pero si de la temperatura (igual que
).
se puede calcular experimental o teóricamente.
Ecuación de Van't Hoff:
Van't Hoff, dedujo que si conocíamos
, y queríamos conocer
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