TemaEQUILIBRIO QUIMICO Y FACTORES QUE

AFECTAN EL EQUILIBRIO QUÍMICO

México D.F. a 22 de Febrero del 2010

Definiciones anteriores

VELOCIDAD DE REACCIÓNEs la variación de la concentración de

los reactivos por unidad de tiempo que se convierten en productos

A + B C + D

(-) tiempo reacción (+)velocidad reacción(+) tiempo reacción (-) velocidad reacción

Definiciones anteriores

Teoría de las colisionesPara que exista una reacción es necesario que las

moléculas entren en contacto mediante una colisión de forma adecuada y orientada

Energía de activación La energía mínima para para que un choque sea efectivo y se forme un complejo activado que tiene un tiempo de vida corto.

Factores que afectan la velocidad de reacción

Naturaleza de los reactivos

Temperatura Concentración

Superficie de contacto Catalizadores

Definiciones anteriores

Ley de acción de masas

La velocidad de la reacción es proporcional a la

concentración de los reactivos

V = k [A]a [B]b

Tipos de Reacciones químicas

Irreversible ocurre en una sola dirección

Reversible donde los productos

reaccionan para formar los reactivos

Tipos de Sistemas

AbiertoIntercambio de

materia y energía

CerradoSolo intercambia

energía

A + B C + DV1 >> V2

A + B C + DV1 > V2

A + B C + DV1 = V2

Si consideramos la velocidad de reacción de un sistema

Características del equilibrio químico

2 reacciones simultaneas en sentido opuesto

Si cambian condiciones de

reacción cambia el equilibrio

Velocidades de reacción iguales

V1 = V2

Equilibrio QuímicoSistema Dinámico donde las

concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes y la velocidad de reacción directa es igual a la velocidad de reacción

inversa

A + B C + D

V1 = V2

aA + bB cC + dD

[C]c [D]d

[A]a [B]bKeq =

Constante de Equilibrio

En el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y los productos se

encuentran en una relación numérica constante.

Se encuentran relacionadas por la siguiente expresión

matemática:

Si Ke < 1 [ ] reactivos es pequeña reacción poco favorable.Si Ke > 1 [ ] reactivos es grande la reacción es favorable.

Al calcular la Ke de una reacción únicamente se toman en cuenta la

concentración de las especies químicas que se encuentran en estado gaseoso, ya que los sólidos y líquidos no afectan

al equilibrio químico.

Factores que influyen

en el equilibrio químico

Concentración de los

reactivos y productos

Presión

Temperatura

Presencia de

catalizadores

Existe una regla que ayuda a predecir la dirección en

que se desplazará el equilibrio cuando cambia

alguno de estos factores: El Principio de Le Chatelier: Si

se aplica una tensión externa a un sistema en equilibrio, el sistema se

ajusta de tal manera que se cancela parcialmente dicha

tensión (cambio de concentración, de presión o

temperatura).

Un aumento de la concentración de uno de los reactivos, hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos.A la inversa en el caso de que se disminuya la concentración de uno de los reactivos se compensara dicha falta hacia la formación de reactivos.

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

Si [SO2 , O2] AumentaSe formará más [SO3]

Para recuperar el equilibrio y conservar el valor de la constante de equilibrio.

Si [SO2 ,O2] Disminuye[SO3] se descompondrá

para compensar la pérdida del reactivo.

El valor de la constante de equilibrio de una reacción es especifico para cada temperatura.De manera Experimental se ha observado que en las reacciones endotérmicas al incrementar la temperatura, se incrementa el valor de la constante de equilibrio, mientras que en las exotérmicas con H negativo disminuye.

EFECTO DE LA TEMPERATURA

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

H= -141.2 Kcal.

H es negativo Reacción Exotérmica

Si temperatura aumentaSe favorece la reacción Endotérmica

La reacción se desplazara hacia la derecha

La variación de la presión en un equilibrio, sólo influye cuando intervienen sustancias en estado gaseoso y se verifica una variación en el # de moléculas entre reactivos y productos. Si aumenta la presión la reacción se desplazará hacia donde existan el menor # de moléculas en estado gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen. En cambio, si se disminuye la presión, se favorecerá la reacción hacia donde exista el mayor # de moléculas en estado gaseosos, para así contrarrestar el efecto de aumento del volumen.

EFECTO DE LA PRESIÓN

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

Si la Presión aumenta La Reacción se desplaza hacia la derecha

(menos moléculas estado gaseoso)

Si la presión DisminuyeLa reacción se desplaza hacia la izquierda

(más moléculas estado gaseoso)

Puesto que en la constante de equilibrio solo intervienen las sustancias iniciales y las finales, es decir, que no importan los productos intermedios que se presentan en el curso de la reacción.

La presencia de catalizadores no ejerce ningún efecto sobre la constante de equilibrio, sino únicamente en las velocidades de las dos reacciones opuestas.

EFECTO DE LOS CATALIZADORES

Ahora a participar

Atención

Por suGracias

EJERCICIOS

Fe3O4(s) + H2 (g) 3FeO(s) + H2O(g)

H= (-)

Si se:a) Disminuye la [H2]b) Aumenta la temperatura del sistemac) Disminuye la presión del sistema

EJERCICIOS

4HCl(g) + O2(g) + calor 2H2O(g) + 2Cl2(g)

Si se:a) Aumenta la [HCl]b) Disminuye la temperatura del sistemac) Disminuye la presión del sistemad) Se adiciona un catalizador