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Es una reacción que
nunca llega a completarse,
pues se produce en ambos
sentidos (los reactivos
forman productos, y a su
vez, éstos forman de
nuevo reactivos).
Cuando las
concentraciones de cada
una de las sustancias que
intervienen (reactivos o
productos) se estabiliza se
llega al
EQUILIBRIO QUÍMICO.
Concentraciones (mol/l)
Equilibrio Químico
Equilibrio químico
[HI]
[I2]
[H2]
Tiempo (s)
Equilibrio Químico
2 NH3 (g)
N2 (g) + 3 H2 (g)
0 = " v iµ i
i
(
µi = µi 0 + RT.ln(ai ) ## 0 = " v i µi 0 + RT.ln(ai )
i
)
0
0 = " v iµi + " v i RT $ ln(ai ) ## 0 = %G 0 + RT $ ln(& i $ (ai ) v i )
i
i
c
d
[C]
$
[D]
0
& i $ (ai ) v i =
=
K
[A]a $ [B]b
%G 0 = 'RT $ ln(K 0 ) ## & i $ (ai ) v i = K 0
!
K0 = e
!
$ #G 0 '
"&
)
% RT (
!
Equilibrio químico
El grado de avance (ξ) de la reacción es una constante
de proporcionalidad que es común para todas las
especies que intervienen en una reacción.
2 NH3 (g)
ni = ni + " # v i
Relación con los moles
N2 (g) + 3 H2 (g)
vNH3= -2
v N2= 1
v H2= 3
Equilibrio Químico
• Importancia por que mide el grado de avance de la reacción
e indica si la reacción esta en equilibrio se esta produciendo
o está revirtiendo
n i = n i + " # v i $$ dn i = v i # d # "
&
)
dG = (% v i # µi + # d" $$ dG = ,Greacción # d"
' i
*
& dG )
( + = ,Greacción
' d" *
& dG )
( +<0
' d" *
& dG )
( +=0
' d" *
& dG )
( +>0
' d" *
!
espontánea
G
eq
equilibrio
espontánea en
sentido contrario
ξ
Equilibrio químico Gases
ideales
0 = " v iµ i
i
$ 0
Pi
Pi '
µi = µi + RT.ln( 0 ) ## 0 = " v i & µi + RT.ln( 0 ))
%
P
P (
i
0
Pi
Pi v i
0
0 = " v iµi + " v i RT * ln( 0 ) ## 0 = +G + RT * ln(, i * ( 0 ) )
P
P
i
i
0
Pc c Pd d
] *[ 0 ]
0
Pi v i
P
,i * ( 0 ) = P
= Kp 0
P
P
P
[ a0 ]a * [ b0 ]b
P
P
P
+G 0 = -RT * ln(Kp 0 ) ## , i * ( i0 ) v i = Kp 0
P
[
!
Relación entre Kp y Kx
Pc c Pd d
] "[ 0 ]
0
P
P
= Kp 0
P
P
[ a0 ]a " [ b0 ]b
P
P
[
"P%
Kp = Kx $ 0 '
#P &
0
P " xc c P " xd d
] "[ 0 ]
0
P
P
Pc = P " x c ###
= Kp 0
P" x
P" x
[ 0 a ]a " [ 0 b ]b
P
P
$ P ' c +d *a*b
Kx& 0 )
= Kp 0
%P (
[
!
!
0
d +c(a(b
Relación entre Kp y Kc
Pc c Pd d
] "[ 0 ]
P0
P
= Kp 0
P
P
[ a0 ]a " [ b0 ]b
P
P
[
nc " R " T c nd " R " T d
] "[
]
nc " R " T
V
V
Pc =
###
= Kp 0
n " R " T a nb " R " T b
V
[ a
] "[
]
V
V
$ C 0 " R " T ' c +d *a*b
!
0
Kc&
=
Kp
)
0
% P
(
[
!
# C 0 " R " T & c +d )a)b
0
Kc%
=
Kp
(
0
$ P
'
Influencia de T en las
constantes
"G 0
"G = #RT $ lnK p %%
= #R $ lnK p
T
"G 0
0
d
lnK
#R $ d lnK p
"H
p
T = #R
%% # 2 =
dT
dT
T
dT
0
"H
"H 0 & 1 1 )
# 2 $ dT = #R $ d lnK p %% #
$ ( # + = #d lnK p
T
R ' T0 T *
0
"H 0 & T1 # T0 )
$(
+ = lnK p1 # lnK p 0
R ' T0 $ T1 *
Reacción exo T
K
Reacción endo T
K
!
Influencia de P en las
constantes
K p = Pindependiente
Kp =
K x ,K c ,K m = Pdependiente
N2 + 3H2
" P % a +b(c(d !
Kc = KP $ 0 '
#P &
Kx
P
(a +b"c"d )
2NH3
[PNH 3 ]2
[P t " x NH 3 ]2
Kp =
=
=
[PN 2 ][PH 2 ]3 [P t " x N 2 ][P t " x H 2 ]3
# (P t ) 2 &
# 1 &
Kp = Kx " % t 4 (,)) Kp = Kx " % t 2 (
$(P ) '
$(P ) '
para mantener Kp constante Kx aumenta al cuadrado del incremento de P. “El equilibrio se desplaza
hacia el lado de la reacción con menor número de moles” Le Chatelier
!