Equilibrio químico

1. Sesión 5 Curso FQI-FIQ Equilibrio químico Los cambios suceden a igual velocidad en sentidos opuestos! “Tu has creído por que me has visto. Felices aquéllos que creen si haber visto”. Juan, 20,29

2. Objetivo • Acoplar los conocimientos previos sobre equilibrio y constantes de equilibrio. aplicándolos a problemas en que se requiera determinar concentraciones o cantidades de productos en equilibrio a determinadas condiciones. BIBLIOGRAFÍA: • Chang, R. Química. Cap. 14 • http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_2_princ.htm

3. ¿Qué es un equilibrio químico? • ¿Es una reacción completa. que se da en un solo sentido? • ¿Qué es una constante de equilibrio? • ¿La constante de equilibrio se expresa siempre en función de la concentración?

4. Equilibrio de moléculas (H2 + I2 2 HI)

5. Concentraciones (mol/l) Equilibrio químico [HI] [I2] [H2] Tiempo (s) Variación de la concentración con el tiempo (H2 + I2 2 HI)

6. Reacción: H2 + I2 2 HI

7. Constante de equilibrio (Kc) • En una reacción cualquiera: a A + b Bc C + d Dla constante Kc tomará el valor: para concentraciones en el equilibrio La constante Kc cambia con la temperatura. Sólo incluye sust. gaseosas y/o en disolución.

8. Constante de equilibrio (Kc) • En la reacción: H2(g) + I2(g) 2 HI(g) • El valor de KC. dada su expresión. depende de cómo se ajuste la reacción en función de la estequiometría.

9. Ejemplo:Para el equilibrio: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)se hacen cinco experimentos en los que se introducen diferentes concentraciones iniciales de reactivos y/o productos, se dejan reaccionar y, una vez alcanzado el equilibrio, se miden las concentraciones de sustancias presentes, obteniéndose los siguientes datos:

10. KC se obtiene aplicando la expresión: y como se ve es prácticamente constante.

11. a) b) c) d) Escribir las expresiones de KC para los siguientes equilibrios químicos: a) N2O4(g) ↔ NO2(g);b) NO(g) + Cl2(g) ↔NOCl(g);c)CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g); d) NaHCO3(s) ↔ Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g).

12. concentración concentración 10-2 KC  10-4 KC > 105 tiempo concentración KC < 10-2 tiempo tiempo Significado del valor de Kc

13. Ejemplo:En un recipiente de 10 litros se introduce una mezcla de 4 moles de N2(g) y 12moles de H2(g); a) escribir la ecuación química correspondiente; b) si establecido el equilibrio se observa que hay 0.92 moles de NH3(g),determinar las concentraciones de N2 y H2 en el equilibrio y la constante Kc. a)Ec.quím:N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g) Importante! Si se plantea el eq. utilizando concentraciones. usar “x” como variable de cambio en dichas concentraciones. Si se plantea el equil. utilizando moles, usar “ξ” (xi: grado de avance molar de la reacción) para representar el cambio. Kc = 1.996 · 10–2 M–2 [ ] iniciales : 0.4 M 1.2 M 0 M durante rxn: - x -3 x 2 x . [ ] enequilibrio : 0.4 - x. 1.2 – 3x 2 x n iniciales : 4 12 0 durante rxn: - ξ -3 ξ 2 ξ. n enequilibrio : 4 - ξ. 12 – 3 ξ 2 ξ

14. En un recipiente de 250 mL se introducen 3 g de PCl5. estableciéndose el equilibrio: PCl5(g)↔ PCl3(g)+ Cl2(g)Sabiendo que la KC a la temperatura del experimento es 0.48, determinar la composición molar del equilibrio.. % molar equil: 47.4% PCl3; 47.4% Cl2 y 5.2% PCl5

15. Tarea para siguiente sesión: • Leer pág. 10 a 19 del folleto de FQ1 y elaborar un diagrama de llaves con lo más importante! ¡Gracias por su atención!