Constante De Equilibrio

Constante de equilibrio

En una reacción química en general:

la constante de equilibrio puede ser definida como1

donde {A} es la actividad (cantidad adimensional) de la sustancia química A y así sucesivamente. Es solo una convención el poner las actividades de los productos como numerador y de los reactivos como denominadores.

Para el equilibrio en los gases, la actividad de un componente gaseoso es el producto de los componentes de la presión parcial y del coeficiente de fugacidad.

Para el equilibrio en una solución, la actividad es el producto de la concentración y el coeficiente de actividad. Es una practica común el determinar las constantes de equilibrio en un medio de fuerzas iónicas altas. Bajo esas circunstancias, el cociente de los coeficientes de actividad son constantes efectivamente y la constante de equilibrio es tomada para ser un cociente de concentración.

Todas las constantes de equilibrio dependen de la temperatura y la presión (o el volumen).

El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para el entendimiento de muchos procesos naturales como la transportación de oxígeno por la hemoglobina en la sangre o la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.

Las constantes de estabilidad, constantes de formación, constantes de enlace, constantes de asociación y disociación son todos tipos de constantes de equilibrio.

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Tipos de constantes de equilibrio

Constantes de asociación y disociación

En la química orgánica y en la bioquímica se acostumbra a usar el valor pKa para el equilibrio de disociación.

donde Kdis es un constante de disociación de los ácidos. Para bases, la constante de disociación es se acostumbra a usar constantes de asociación para ML y HL.

Constantes de Brønsted

El pH esta definido en términos de la actividad de los iones de hidrógeno

Si, al determinar la constante de equilibrio, el pH es medido por significado de un electrodo de vidrio, una constante de equilibrio mezclada, también conocida como la constante de Brønsted, que puede resultar

Todo esto depende de como el electrodo esta calibrado en referencia a las soluciones de actividad conocida o concentración conocida. En ultimo de los casos, la constante de equilibrio podría ser un cociente de concentración. Si el electrodo esta calibrado en términos de concentración de iones hidrógeno conocidas, podría ser mejor escribir p[H] en vez de pH, pero esto no se ha adoptado del todo.

Constantes de Hidrólisis

Artículo principal: Hidrólisis

En una solución acuosa, la concentración de los iones hidroxilos esta relacionada a la concentración de los iones hidrógeno así:

El primer paso en la hidrólisis de los iones metálicos2 puede ser expresado de dos maneras diferentes

1.

2.

Obtenemos que β * = KKW. Las constantes de hidrólisis son usualmente reportadas en la forma β * y eso conduce a la aparición de los valores extraños. Por ejemplo, si lgK=4 y lg KW=-14, lg β * = 4 -14 = -10. En general cuando el producto de la hidrólisis contiene n grupos hidróxidos lg β * = lg K + n lg KW.

Dependencia de la temperatura

La ecuación de Van't Hoff

muestra que cuando una reacción exotérmica (ΔHo es negativa), entonces K decrece con el

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