EL EQUILIBRIO QUÍMICO Y LAS REACCIONES REVERSIBLES QUÍMICA GRADO12

CLASES DE REACCIONES QUÍMICAS IRREVERSIBLES: REVERSIBLES Cuando los reactivos reaccionan completamente para formar productos sin que exista la posibilidad que se conviertan nuevamente en reactivos Cuando los reactivos reaccionan completamente para formar productos y al mismo tiempo los productos reaccionan para convertirse en reactivos

EJEMPLOS REACCIÓN IRREVERSIBLE A + B → C + D REACCION REVERSIBLES

LEY DE EQUILIBRIO QUÍMICO aA + bB ↔ cC + dD   c d [C] [D] a b V1= K1[A] [B] a b [A] [B] c d V2= K2[C] [D] c d [C] [D] V1 = V2 Keq = a b [A] [B] a b K1[A] [B] c d = K2[C] [D]

Análisis de la ley de equilibrio o acción de masas c d [C] [D] Relación entre el producto de la concentración de los productos y la concentración de los reactantes elevados a sus respectivas potencias. Keq = a b [A] [B] Keq > 1 La concentración de los productos es mayor que la concentración de los reactivos y la reacción es favorable para la formación de productos. La concentración de los reactivos es mayor que la concentración de los productos y la reacción es favorable para la formación de reactivos. Keq < 1 2 2C + O2 ↔ 2CO Ke = 1.7 x10

Aplicación de la ley de equilibro Una mezcla de nitrógeno, hidrógeno y amoníaco contenida en un recipiente de un litro a 300°C presenta las siguientes concentraciones en equilibrio: hidrógeno: 0.15 moles; nitrógeno: 0.25 moles y amoníaco: 0.10 moles, según la reacción: 3H2 (g) + N2(g) ↔ 2NH3(g) Hallar la Keq. 2 [0.1] c d [C] [D] Keq = Keq = 3 1 [0.15] [0.25] a b [A] [B] 2 [NH3] Keq = 11.85 análisis Keq = 3 1 [H2] [N2] El equilibrio se desplaza hacia los productos

ACTIVIDAD Un recipiente de 300 ml de capacidad a 35°C contiene una mezcla gaseosa en equilibrio de 0.384 g de NO2 y 1.653 g de N2O4. Calcula el valor de Keq para este sistema en equilibrio: N2O4 ↔ 2NO2 PESO MOLECULAR DEL NO2 = 46g Peso molecular del N2O4 = 92g n = m/M c d [C] [D] Keq = a b [A] [B] 0.0083 moles = 0.0276 M = [NO2] 0.3 litros M = moles sto litros de sln 0.0179 moles = 0.0596 M = [N2O4] 0.3 litros 0.384 g = o.oo83 moles NO2 46g 2 [0.0276] 1.653 g = 0.0179 moles N2O4 92g Keq = Keq = 0.0127 análisis 1 [0.0596]

Taller H2 + I2 ↔ 2HI 2BrCl(g) ↔ Br2 (g) + Cl2(g) 1. A 440°C, una mezcla gaseosa de hidrógeno(H2), yodo(I2) y yoduro de -3 -3 hidrógeno(HI), en estado de equilibrio contiene 3.1x10 moles de H2, 3.1 x10 -2 moles de I2 y 2.39x10 moles de HI por litro. Con base en esta información, calcula el valor de Keq y haga el análisis respectivo. H2 + I2 ↔ 2HI 2. A 750°C: H2 (g) + CO2(g) ↔ H2O(g) + CO(g) cuyas concentraciones son: hidrógeno: 0,035 moles; agua: 0,0047 moles; monóxido de carbono: 0,047 moles; dióxido de carbono: 0,53 moles. Hallar la Ke y su análisis respectivo. 3. El cloruro de bromo BrCl se descompone en cloro y bromo, según la reacción: 2BrCl(g) ↔ Br2 (g) + Cl2(g) La constante de equilibrio es 11,1 y la mezcla en equilibrio contiene 4 moles de cloro y 4 moles de bromo. ¿Cuántas moles de cloruro de bromo hay en equilibrio?

FACTORES QUE MODIFICAN UN ESTADO DE EQUILIBRIO Principio de Le Chatelier “Si se cambian las condiciones bajo las cuales un sistema se encuentra en equilibrio, éste se modifica en el sentido de absorber el cambio y restablecer el estado de equilibrio” FACTORES TEMPERATURA CONCENTRACIÓN PRESIÓN TOTAL (ESTADO GASEOSO)

TEMPERATURA SO2 + O2 ↔ 2SO3 + 23 Kcal LAS REACCIONES PUEDEN SER: EXOTÉRMICAS: Si liberan calor, la entalpía es negativa SO2 + O2 ↔ 2SO3 + 23 Kcal ENDOTÉRMICAS: Absorben calor, la entalpía es positiva Si se tiene un sistema en equilibrio a volumen constante y se aumenta la temperatura, el sistema reacciona consumiendo el calor añadido. Si la reacción es endotérmica ¿El equilibrio se desplaza hacia los productos o hacia los reactivos? productos

PRESIÓN 3H2 (g) + N2(g) ↔ 2NH3(g) Si se aumenta la presión de un sistema gaseoso en equilibrio, éste se desplaza hacia donde haya menos número de moles

CONCENTRACIÓN CO2 + H2O ↔ H2CO3 Si se aumenta la concentración de alguna sustancia del sistema en equilibrio, éste reacciona disminuyendo la concentración de la sustancia añadida, para restablecer nuevamente el equilibrio y la ke