La constante de equilibrio

Kc i Kp. Relació

Si la velocidad de reacción directa va disminuyendo y la velocidad de reacción inversa va aumentando, llegará un instante en el que esas dos velocidades se igualan; en este momento se dice que se ha alcanzado el equilibrio químico.

Este estado de equilibrio que se alcanza no es una situación de reposo, ya que las dos reacciones, directa e inversa, siguen verificándose; es decir, que es un equilibrio dinámico, no estático. v1 = v2

Experimentalmente se ha comprobado que en el equilibrio el producto de las concentraciones molares de los productos elevadas a una potencia igual a sus coeficientes estequiométricos, es constante para una temperatura dada. Esta constante se denomina constante de equilibrio y se designa por kc:

La constante de equilibrio puede expresarse también en función de las presiones parciales (Kp):

Relación entre las constantes de equilibrio.

Una vez definidas las constantes de equilibrio, Kc y Kp vamos a ver las relación que existe entre ellas:

En un gas encerrado en un recipiente se cumple: Pi.V=niRT.

La concentración de este gas será ci = ni/V, por lo tanto, Pi=ci.R.T. Sustituyendo en la expresión de Kp resulta:

Kp y Kc son sólo función de la temperatura.

Las dos constantes de equilibrio coinciden numéricamente sólo cuando no hay variación en el número de moles, es decir, cuando D n=c+d-a-b=0.

Información de la constante de equilibrio.

La constante de equilibrio Kc o Kp, es la expresión de un cociente entre las concentraciones de productos y reactivos que están en equilibrio, elevando dichas concentraciones a un exponente que coincide con los coeficientes estequiométricos que aparecen en la ecuación química una vez ésta ha sido ajustada.

El cociente de reacción se define precisamente para saber qué sentido tomará un determinado sistema que no esté en equilibrio, de modo que si para esta reacción:

Definimos el cociente de reacción así:

De manera que si Q < Kc ello implicaría que hay menos concentración de productos que en el equilibrio, con lo cual la reacción evolucionará hacia la derecha.

De modo análogo, si Q > Kc, podemos afirmar que la reacción evolucionará hacia la izquierda.

Obviamente, si Q = Kc, significará que la reacción está en el equilibrio.

El Principio de Le Chatelier se puede enunciar de la siguiente manera: Si en un sistema en equilibrio se modifica algún factor (presión, temperatura, concentración,..) el sistema evoluciona en el sentido que tienda a oponerse a dicha modificación.

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