7/31/2019 Cintica y equilibrio qumico Curso de qumica bsica Sesion (22)

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Cintica y equilibrio Toda reaccin qumica transcurre a una velocidad

determinada tendente a alcanzar una posicin final deequilibrio.

En una reaccin qumica se distinguen dos regiones:

Regin cintica (dinmica) Regin de equilibrio (esttica)

Para una reaccin donde:

A + B C

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La regin cintica se caracteriza por la constante develocidad de reaccin

La velocidad se determina por la variacin de laconcentracin de cualquiera de las especies por unidadde tiempo

Para una reaccin donde A + B C + D

Velocidad =- d[A]

=-d[B]

=d[C]

=d[D]

dt dt dt dt

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Las mayora de las reacciones qumicas son reversibles

Entonces A + B C + D

Se pueden definir dos tipos de velocidades: Velocidad de reaccin directa, que describe la reduccin

de las concentraciones de los reactantes en funcin deltiempo

Velocidad de reaccin inversa, que describe la reduccinde las concentraciones de los productos en funcin deltiempo, cuando la reaccin se invierte hacia losreactantes

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Estas velocidades son iguales y se definen para unareaccin:

aA + bB cC + dD

V directa = k1[A]a[B]b

V inversa = k2[C]c[D]d

Al inicio de la reaccin la velocidad directa ser alta y lainversa ser nula, al final ocurrir todo lo contrario,hasta llegar a un equilibrio (regin esttica) donde:

V directa = V inversa

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Cuando ambas velocidades son iguales se dice que lareaccin ha llegado a su equilibrio y la ecuacin sedefine propiamente por la constante de equilibrio

Donde: k1[A]a[B]b= k2[C]c[D]d entonces:

k1/k2 =

K es la constante de equilibrio estequiomtrico y nosindica que: Las reacciones no son completas

Las reacciones son reversibles

K =[C]c[D]d

[A]a[B]b

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La constante de equilibrio estequiomtrica corresponde a laley de las masas y predice que el cociente deconcentraciones de productos y reactivos es un valorconstante, en un sistema en equilibrio para determinadareaccin qumica

Esta constante slo depende de la temperatura

Temperatura cintica de partculas velocidad de reaccin

K =[C]c[D]d

[A]a[B]b

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La constante de equilibrio estequiomtrica esadecuada para un sistema hipottico que se

comporta idealmente y en los sistemas qumicosreales no siempre resulta vlida.

K considera las molculas reactantes como partculassin interaccin entre ellas. Sin embargo, cuando setienen especies inicas en disolucin existen unaserie de interacciones entre las mismas que son lacausa principal del comportamiento no ideal en lassoluciones acuosas.

Como consecuencia, K solamente ser ciertacuando las partculas estn tan alejadas entre sque su interaccin ser despreciable, es decir ensoluciones muy diluidas.

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K y KT se relacionan mediante el coeficiente de actividad(i), mediante la expresin:

ai = iCi

KT =

acc ad

d

=C[C]

c D [D]d

= KCD

aaa abb A[A]a B [B]b AB

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Constantes y tipos de equilibrio Equilibrio cido base

Equilibrio de complejacin

Equilibrio de oxidacin reduccin

Equilibrios heterogneos: reacciones de precipitacin

Ka =[A-][H3O+]

[HA]HA + H2O A

- + H3O+

M n+ + nL- MLn n =[MLn]

[M n+] [L-]n

n2Ox1 + n1Red2 n2Red1 + n1Ox2 K =

[Red1]n2[Ox2]

n1

[Ox1]n2 [Red2]n1

nM m+ + mNn- MnNm(s) Ks = [Mm+] n[Nn-]m