Equilibrio Quimico

El equilibrio químico es un estado de un sistema reaccionante en el que no se observan

cambios a medida que transcurre el tiempo, a pesar de que siguen reaccionando entre sí las

sustancias presentes.

En la mayoría de las reacciones químicas, los reactivos no se consumen totalmente para ob-

tener los productos deseados, sino que, por el contrario, llega un momento en el que parece

que la reacción ha concluido. Podemos comprobar, analizando los productos formados y los

reactivos consumidos, que la concentración de todos permanece constante.

¿Significa esto que realmente la reacción se ha parado? Evidentemente no; una reacción en

equilibrio es un proceso dinámico en el que continuamente los reactivos se están convirtiendo

en productos y los productos se convierten en reactivos; cuando lo hacen a la misma velocidad

nos da la sensación de que la reacción se ha paralizado.

Para cualquier reaccion¬:

Las letras entre paréntesis rectangular indican concentración molar de reactivo o producto y los

exponentes son los coeficientes estequiométricos respectivos en la reacción. De acuerdo con estas

expresiones matemáticas:

Si K <<< 1, entonces la reacción es muy reversible y se dice que se encuentra desplazada a la

izquierda.

Si K = 1, es una reacción en la que se obtiene 50% de reactivos y 50% de productos.

Si K >>> 1, la reacción tiene un rendimiento alto y se dice que esta desplazada a la derecha.

Si se utiliza Q se sabe que:

Si Q < K: la reacción se lleva a cabo hacia los productos (derecha), y Q va a

aumentar hasta

llegar a K, donde se vuelve constante.

Si Q > K: la relación entre productos y reactivos es muy grande, entonces los productos se

convierten en reactivos y la reacción se lleva a cabo en sentido contrario (izquierda, pero en menor

cantidad).

Si Q = K: el sistema se encuentra en equilibrio.

El equilibrio químico se rige por el principio de LeChatelier:

Principio de Le Chatelier:

Un sistema, sometido a un cambio, se ajusta el sistema de tal manera que se cancela parcialmente el

cambio.

Factores que influyen en la reacción:

Concentración

Presión

Temperatura

Concentración:

A mayor concentración en los reactivos, el equilibrio tiende a desplazarse hacia los

productos (el equilibrio se va hacia la derecha).

Presión:

- Es importante hacer notar, que la presión sólo afecta a aquellos productos o reactivos que se

encuentran en fase gaseosa.

- A mayor presión, el equilibrio tenderá a irse a donde hay menor número de moles. De

acuerdo con la ley general del estado gaseoso

PV=RnT que implica que a mayor número de moles, mayor presión.

Temperatura:

En la temperatura se debe de considerar su entalpía (H°) :

I. Si H es positiva, la reacción es endotérmica.

II. Si H es negativa, la reacción es exotérmica

La constante KC cambia con la temperatura.

¡ATENCIÓN!: Sólo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolución. Las especies en estado sólido o líquido tienen concentración constante, y por tanto, se integran en la constante de equilibrio.

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10. Equilibrio Acido-Base

Equilibrio ácido-básico.

El equilibrio ácido básico esta relacionado con la conservación de las concentraciones normales de iones hidrogeno(H+), en los líquidos del cuerpo este equilibrio es mantenido por un sistema de amortiguadores en los líquidos extracelular e intracelular. Para una persona sana el pH en el LEC es mantenido entre 7.35 y 7.45.

La concentración de H+ de los líquidos del cuerpo es muy baja, en la sangre arterial es de 40*10-9 eq/l, el cual es un número extraordinariamente pequeño, por ende se trabaja con la expresión logaritmica de la misma que es :

PH = - log 10 (H+)

Debido a que el pH es inversamente proporcional a la concentración de protones, conforme la concentración de H+ aumenta el pH disminuye.

Ecuación de Henderson - Hasselbalch.

Esta ecuación deriva del concepto de que todos los tampones se comportan como si estuvieran en contacto funcional con un intercambio común de H+ , por lo que la determinación de un par tampón refleja el estado de todos los otros tampones y también el pH arterial. La utilidad práctica de esta ecuación radiaca en que se puede calcular el pH de una solución si se conoce la concentración de bicarbonato y la PCO2. La ecuación es la siguiente :

PH = pK + Log [Acido]

La escala pH

La escala del pH es logarítmica, significando que los valores separando cada unidad no son iguales en la escala por el contrario incrementan de manera proporcional a la distancia a la que se encuentren de la mitad de la escala el punto de equilibrio entre acidez y alcalinidad. La escala de pH se establece en una recta numérica que va desde el 0 hasta el 14.El número 7 corresponde a las soluciones neutras. El sector izquierdo de la recta numérica indica acidez, que va aumentando en intensidad cuando más lejos se está del 7.Por ejemplo una solución que tiene el pH 1 es más ácida o más fuerte que aquella que tiene un pH 6.

De la misma manera, hacia la derecha del 7 las soluciones son básicas y son más fuertes o más básicas cuanto más se alejan del 7. Por ejemplo, una baseque tenga pH 14 es más fuerte que una que tenga pH 8

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11. Comportamiento Químico de Los Gases

teoría cinética molecular

La teoría cinética molecular de los gases se enuncia en los siguientes postulados, teniendo en cuenta un gas ideal o perfecto:

1. Las sustancias están constituidas por moléculas pequeñísimas ubicadas a gran distancia entre sí; su volumen se considera despreciable en comparación con los espacios vacíos que hay entre ellas.

2. Las moléculas de un gas son totalmente independientes unas de otras, de modo que no existe atracción intermolecular alguna.

3. Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento continuo, en forma desordenada; chocan entre sí y contra las paredes del recipiente, de modo que dan lugar a la presión del gas.

4. Los choques de las moléculas son elásticos, no hay pérdida ni ganancia de energía cinética, aunque puede existir transferencia de energía entre las moléculas que chocan.

5. La energía cinética media de las moléculas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas; se considera nula en el cero absoluto.

Los gases reales existen, tienen volumen y fuerzas de atracción entre sus moléculas. Además, pueden tener comportamiento de gases ideales en determinadas condiciones: temperaturas altas y presiones muy bajas

Modelo corpuscular

Un modelo corpuscular para gases

De acuerdo con los postulados enunciados, podemos hacernos una imagen clara y concisa del modelo que represente el comportamiento de un gas.

Dicho modelo, debe ser el más elemental posible, debe explicar las propiedades observadas en los gases, debe contemplar la existencia de partículas muy pequeñas, de tamaño despreciable frente al volumen total, dotadas de grandes velocidades en constante movimiento caótico, chocando entre sí o con las paredes del recipiente. En cada choque se supone que no hay pérdida de energía y que no existe ningún tipo de unión entre las partículas que forman el gas.

Así, el concepto de presión, estará ligado al de los choques de las partículas sobre las paredes, debido al movimiento que llevan, presión que se ejerce sobre todas las direcciones, no existiendo direcciones privilegiadas. Así, cuantos más choques se produzcan, mayor es la presión del gas.

La temperatura, indicará la energía cinética media de las partículas: si la temperatura de un gas es superior a otro, sus partículas por término medio, poseen mayor velocidad.

Gas Ideal

Microscópicamente el gas ideal es un modelo abstracto., que cumple con los postulados de la teoría cinética de los gases.

El modelo mas simple de un sistema de muchas partículas es el gas ideal. Por definición es un gas que consta de partículas materiales puntuales de masa finita, entre las cuales no existen fuerzas que actúan a distancia y cuando chocan, lo hacen siguiendo las leyes de colisiones de las esferas. Los gases suficientemente enrarecidos son los que mas corresponden a la propiedades del gas ideal.

Los sistemas gaseosos ideales son aquellos regidos por generalizaciones basadas en la experiencia y en la actualidad explicadas por la teoría cinética molecular. Un gas puede considerarse ideal a altas temperaturas y bajas presiones.

Presion y Volumen: Ley de

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