equilibrio - departamento de quÍmica general...•leer quimica en acción en las paginas 645 y 646...
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EQUILIBRIO
Principio de Le Chatelier
Cambio en la composición de una mezcla en equilibrio.
Cuando se produce un cambio en una mezcla en EQ este se desplaza en la
dirección que contrarreste el cambio.
• La composición de una mezcla en EQ depende de: -las cantidades de los compuestos
-volumen del recipiente
-Temperatura-
• Pero solo la T afecta el valor de K
El cambio de volumen o la adición o substracción de sustancias solo altera
las concentraciones pero no a K
• 1. Cambio de concentración a V cte:
N2(g) + H2(g) NH3(g) si le agrego más H2=> Q
K(350C) =9.0 = (1.4) 2 (1.4)2 = 0.82 = Q
(0.3)(0.9)3 (0.3)(2)3
Q < K EQ. a la derecha
Dirección del cambio:
• Cuando se agrega la reacción se desplaza
más: hacia:
- REACCIONANTE LA DERECHA
-PRODUCTO LA IZQUIERDA
se substrae:
REACCIONANTE LA IZQUIERDA
PRODUCTO LA DERECHA
Al aumentar la concentración o la P a volumen constante, de mezcla en EQ, hace que la R se desplace en la
dirección que consuma el material agregado
• Al disminuirlo, el EQ se desplaza en la dirección que produce mas de dicha sustancia.
Principio de Le Châtelier
• Cambios en la concentración
Cambio
Desplazamiento del equilibrio
Aumenta la concentración de producto(s) izquierda
Decrece la concentración de producto(s) derecha
Decrece la concentración de reactante(s)
Aumenta la concentración de reactante(s) derecha
izquierda
14.5
aA + bB cC + dD
Añadir Añadir Quitar Quitar
El cambio de sólidos puros o líquidos puros, no produce efecto
2.El cambio de volumencambio en gases.
a) N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) si disminuyo el
volumen a la mitad, se duplica la concentración y aumenta la presión de c/gas.
K= 9 = (1.4)2 Q = (1.4 X 2) 2 = 2.2
(0.3)(0.9)3 (0.3X2)(0.9x2)3
Q<K Eq. se desplaza a la DERECHA .
Sí se aumenta el volumen disponible para las sustancias reaccionantes se favorece la R. directa o inversa que incremente el número de moles.
Ej 1: 2ZnS(s) +3 O2(g) 2ZnO(s)+2SO2(g)
Sí vol. se desplaza a la IZQUIERDA.
Sí vol. Se desplaza a la DERECHA.
Ej 2: Ni(CO)4(g) Ni(s) + 4 CO(g) ¿Qué pasa si se
aumenta o disminuye el volumen?
Ej3: Fe2O3(s) +3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
• No se perturba por cambio de volumen ya que Q no cambia (igual # moles).
A 400 C hay 0.01 mol/L de CO y 0.0215 mol/L CO2
K= (CO2)3 =(0.0215)3 = 9.9
(CO)3 (0.01)3
Si se duplica el volumen 2 litros:
Q= (0.0215/2)3 = 9.9 (¡No cambia!)
(0.010/2 )3
Principio de Le Châtelier
• Cambios en volumen y presión
A (g) + B (g) C (g)
Cambio
Desplazamiento del equilibrio
Aumenta la presión Al lado con menos moles de gas
Disminuye la presión Al lado con más moles de gas
Disminuye el volumen
Aumenta el volumen Al lado con más moles de gas
Al lado con menos moles de gas
14.5
El cambio de la T cambia el valor de K.
1- Un aumento de la T favorece R. endotérmicas,
H +,
2. Un descenso de la T favorece R. exotérmicas,
H -
Ej 1: N2+3H2
2NH3 H=-22.1 Kcal
Aumento de T provoca desplazamiento EQ a la Izquierda=> K
K= 9 a 350oC y K= 4 x 108 a 25 oC
descenso T provoca desplazamiento EQ a la derecha K
Principio de Le Châtelier
• Cambios en la temperatura
Cambio Rx Exotérmico
Aumenta la temperatura K decrece
Disminuye la temperatura K aumenta
Rx Endotérmico
K aumenta
K decrece
14.5 frío caliente
Principio de Le Châtelier
Cambio
Desplazamiento del equilibrio
Cambio en la constante de equilibrio
Concentración sí no
Presión sí no
Volumen sí no
Temperatura sí sí
Con catalizador no no
14.5
Ej 2:¿ Cómo cambiará el EQ para la reacción de formación del NH3
cuando…?
• A) se agrega H2(g) a volumen constante?
derecha
• B) Se disminuye el volumen (aumenta la P)?
derecha
• C) Aumenta la Temperatura?
izquierda
Ej.3:
4 FeS2(s) + 11 O2(g) 2Fe2O3(s) +8 SO2(g) H=-791
Kcal
a) Indique el efecto que se produce al cambiar la temperatura a volumen constante.
Como cambiarían los moles de Fe2O3….
a) Al disminuir el volumen.
b) Agregar sulfuro ferroso.
c) Agregar oxígeno.
Continua….
d) Quitar oxígeno.
e) Agregar SO2.
f) Aumentar temperatura
Cual será el efecto del cambio sobre K?
a) Aumentar T
b) Aumentar volumen
c) Agregar sulfuro ferroso
d) Agregar oxígeno, e) quitar oxígeno.
catalizador
• No modifica K, solo acelera el proceso.
• Leer quimica en acción en las paginas 645 y 646 y el ejemplo 14.13 en pagina 644 de su libro de texto.
FIN de QG II
Expresiones de constante de equilibrio
1. Las concentraciones de las especies en reacción en la fase condensada se expresan en M. En la fase gaseosa, las concentraciones pueden ser expresadas en M o en atm.
2. Las concentraciones de los sólidos puros, líquidos puros y solventes no aparecen en las expresiones de constante de equilibrio.
3. La constante de equilibrio es una cantidad sin dimensiones.
4. Al calcular el valor de la constante de equilibrio, se debe especificar la ecuación balanceada y la temperatura.
5. Si una reacción puede ser expresada como la suma de dos o más reacciones, la constante de equilibrio para toda la reacción está determinada por el producto de las constantes de equilibrio de cada una de las reacciones.
14.2