Equilibrio: químico y dinámico

Equilibrio químico

El equilibrio químico es cuando la velocidad de una reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa y las concentraciones de los productos y reactivos permanecen sin cambios. El equilibrio es un estado dinámico, lo que significa que las cosas siempre se mueven. Los productos se descomponen en reactivos y los reactivos se combinan en productos. Las cosas se mueven, pero las concentraciones siguen siendo las mismas. Cuando se escribe la reacción, se escribe con una flecha doble en lugar de un signo igual para mostrar que la reacción es reversible. A + B van a C + D.

En algunas reacciones, la reacción directa está casi completa antes de que comience la reacción inversa. En este caso, hay una mayor concentración de productos que de reactivos, pero la reacción aún puede estar en equilibrio porque las concentraciones tanto de reactivos como de productos permanecen iguales. El equilibrio de la reacción se encuentra a la derecha porque hay más productos que reactivos. En este caso, la reacción se escribe con dos flechas de diferente longitud, con la flecha más larga apuntando hacia la derecha, mostrando que se produce más producto que reactivo. A + B va a C + D.

Lo opuesto también es cierto. La reacción de avance de la fabricación de productos apenas ha comenzado, y la reacción de retroceso ya va como un éxito. En este caso, se dice que el equilibrio de la reacción está a la izquierda y la flecha más larga apunta a la izquierda. A + B va a C + D.

Equilibrio constante

La velocidad de las reacciones a menudo se muestra en un gráfico como este. Este gráfico compara la velocidad de la reacción directa con la velocidad de la reacción inversa. Para empezar, la reacción directa tiene la máxima velocidad posible y la reacción inversa no tiene velocidad porque aún no ha comenzado. A medida que la reacción está en curso, la reacción directa disminuye a medida que se agotan los reactivos y la reacción inversa aumenta a medida que hay más producto para convertir de nuevo en reactivos. Finalmente, se alcanza el equilibrio y la gráfica se convierte en una línea recta horizontal.

Una vez que se alcanza el equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos no cambian. Cuando esto sucede, se puede escribir una constante de equilibrio K para la reacción. Solo las sustancias cuyas concentraciones cambian se incluyen en la ecuación de la constante de equilibrio. Si la ecuación de reacción es n A + m B va ax C + y D, entonces la ecuación de la constante de equilibrio se puede escribir como:

Los corchetes indican concentración. Los superíndices son los mismos que los coeficientes de cada sustancia en la ecuación balanceada. Déjame mostrarte cómo se ve esto en una ecuación equilibrada real y puede que te lo aclare.

La K para una reacción a una temperatura dada muestra cuántos reactivos se convierten en producto. Si la K es pequeña, la reacción directa apenas comienza antes de que la reacción inversa comience y se establezca el equilibrio. Si K es grande, entonces la mayoría de los reactivos se convirtieron en productos antes de que la reacción alcanzara el equilibrio.

Ejemplos

Puede resolver cualquiera de las incógnitas en una ecuación constante de equilibrio si conoce la otra información.

Ejemplo: Determine el K para la reacción N 2 + O 2 va a 2NO.

Datos:

• [N 2 ] = 0,0064 mol / L
• [O 2 ] = 0,0017 mol / L
• [NO] = 1,1 * 10-5 mol / L

Aquí hay otro ejemplo: Determine [I 2 ] en la siguiente ecuación: H 2 + I 2 va a 2HI.

Datos:

• K = 54
• [HI] = 0.017
• [H 2 ] = 0,002

Resumen de la lección

El equilibrio químico es cuando la velocidad de una reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa y las concentraciones de los productos y reactivos permanecen sin cambios. El equilibrio es un estado dinámico, lo que significa que las cosas siempre se mueven.

Una vez que se alcanza el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y productos no cambian, y se puede escribir una ecuación constante de equilibrio para la reacción. Si la ecuación de reacción es n A + m B va ax C + y D, entonces la ecuación de la constante de equilibrio se puede escribir como:

Resultado de aprendizaje

Después de ver este video, debería poder parafrasear qué es el equilibrio químico y cómo está siempre en movimiento, pero tiene reacciones iguales dentro de él.