Constante de equilibrio

Equilibrio químico

Las reacciones empleadas en química analítica dan como resultado la conversión completa de reactivos a productos. En su lugar, avanzan hacia un estado de equilibrio químico en el que la relación de las concentraciones de reactivos y productos es constante. Las expresiones de la constante de equilibrio son ecuaciones algebraicas que describen las relaciones existentes entre las concentraciones de reactivos y productos en el equilibrio. Entre otras cosas, las expresiones de la constante de equilibrio permiten calcular el error en un análisis proveniente de una cantidad de un analito que no reacciono y que permanece alterado cuando se ha alcanzado el equilibrio.

Constante de equilibrio

La influencia de la concentración(o de la presión si las especies son  gases) sobre la posición del equilibrio químico se puede representar adecuadamente en términos cuantitativos por medio de una expresión  de la constante de equilibrio. Estas expresiones se derivan de la termodinámica. Son importantes porque permiten a los químicos predecir la dirección y saber hasta que grado se completa una reacción química.  Sin embargo, una expresión de constante de equilibrio no proporciona información relacionada con la velocidad a la cual se alcanza el equilibrio. De hecho, algunas veces se encuentran reacciones que tienen constantes de equilibrio sumamente favorables, pero son de poca utilidad analítica debido a que son lentas. Con frecuencia, esta limitación se puede superar empleando un catalizador, el cual acelera la obtención de equilibrio sin cambiar su posición.

Considere una ecuación general para el equilibrio químico

wW + xX         yY + zZ[pic 1]

Donde las letras mayúsculas representan las formulas de la especies químicas, y las minúsculas, los números enteros más pequeños necesarios para hacer el ajuste de la ecuación. Así, la ecuación establece que w moles de W reaccionan con x moles de X para formar y moles de Y y z moles de Z. la expresión de la constante de equilibrio para esta reacción es

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donde los términos entre corchetes representan:

1.- la concentración molar, si la especie es un soluto disuelto.

2.- la presión parcial en atmosfera si la especie es un gas; de hecho, con frecuencia se reemplaza el término entre corchetes con p, que significa la presión parcial del gas Z en atmosfera.

Si una o más de las especies es un líquido puro, un sólido puro o el disolvente está en exceso, ninguno de estos términos aparece en la expresión de la constante de equilibrio. Por ejemplo, si Z es el disolvente H2O, la expresión de la constante de equilibrio se simplifica a

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SKOOG,WEST,HOLLER,CROUCH. (2005). FUNDAMENTOS DE QUIMICA ANALITICA (OCTAVA EDICION ed.). THOMPSON.

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