Reacciones de equilibrio homogéneas frente a heterogéneas

Publicado el 7 septiembre, 2020

¿Qué son las reacciones de equilibrio homogéneas y heterogéneas?

Hay un montón de palabras que tienen los prefijos hetero y homo . Por ejemplo, hay heterofonía, heterosexual y heterodina. O hay homología, homosexual y homófono. Si bien todas estas palabras significan algo diferente, los prefijos le dan pistas sobre lo que significan las palabras. Hetero proviene de la palabra griega para diferente y homo proviene de la palabra griega para lo mismo. Por ejemplo, heterosexual significa que una persona se siente atraída por alguien de un sexo diferente , u homófono significa que dos palabras se pronuncian igual .

De acuerdo con el tema de los prefijos hetero y homo, no debería sorprendernos que una reacción de equilibrio homogéneo sea ​​una reacción en la que todos los productos y reactivos están en la misma fase. Por ejemplo, todos son sólidos o todos son líquidos, etc. Una reacción de equilibrio heterogéneo , por el contrario, es una reacción en la que los productos y reactivos se encuentran en fases diferentes . Por ejemplo, un compuesto o molécula puede ser un sólido, mientras que otro es un líquido y otro es un gas. Puede determinar la fase de las moléculas y compuestos en una reacción por las letras minúsculas que están entre paréntesis. Un gas, por ejemplo, es (g), un líquido es (l), un sólido es (s) y lo acuoso es (aq).

El equilibrio simplemente se refiere a una reacción que puede ir tanto hacia adelante como hacia atrás, y las concentraciones de los productos y los reactivos no cambian. Podrá determinar que una reacción está en equilibrio mediante la flecha doble.


Dos reacciones que están en equilibrio.
La reacción superior es una reacción de equilibrio homogénea y la inferior es una reacción de equilibrio heterogénea.
Homo y hetero

La constante de equilibrio

Antes de profundizar en cómo calcular la constante de equilibrio, tomemos un momento para discutir qué significa la constante de equilibrio. La constante de equilibrio está representada por una K o una K c y es una expresión que relaciona las concentraciones de productos y reactivos después de que la reacción ha llegado al equilibrio. Si la temperatura permanece igual, la constante de equilibrio debería permanecer igual para la reacción. Solo un recordatorio, los reactivos están en el lado izquierdo de las flechas y los productos están en el lado derecho.

Para entender cómo escribimos la constante de equilibrio, mantengamos las cosas simples y representemos la molécula y los compuestos con A, B, C y D. Y representemos los coeficientes, o los números frente a las moléculas y compuestos, con un , b, c y d.


Reacción simplificada
Ejemplo

Para escribir la constante de equilibrio, coloque C y D en la parte superior y A y B en la parte inferior. Los coeficientes se convertirán en exponentes.


Escribir la constante de equilibrio
Equilibrio constante

Constantes de equilibrio homogéneas frente a heterogéneas

Ahora que conoce la fórmula, veamos cómo plantearía un par de problemas, comenzando con reacciones de equilibrio homogéneas.

Ejemplo homogéneo

Usemos la siguiente reacción de equilibrio homogéneo donde el dióxido de azufre se combina con el oxígeno para formar trióxido de azufre.


Equilibrio homogéneo ejemplo 1
Homo ejemplo 1

Para reacciones de equilibrio homogéneas, coloque los productos y reactivos en el lugar adecuado de la fórmula. Y recuerde, cuando hay números delante de los productos o reactivos, se convierten en exponentes. Los subíndices, o los números pequeños junto a los compuestos y moléculas, no hacen nada y simplemente entran en la fórmula con los productos y reactivos.


Escribir la constante de equilibrio para una reacción de equilibrio homogénea
Homo2

Ejemplo heterogéneo

Escribir la ecuación para la constante de equilibrio es casi lo mismo para la reacción de equilibrio heterogéneo que para la reacción de equilibrio homogénea. La principal diferencia es que no incluye ningún producto o reactivo que esté en la fase sólida o líquida. En pocas palabras, esto se debe a que se consideran constantes.

Por ejemplo, veamos una reacción cuando el vapor y el carbón caliente se combinan para formar hidrógeno y monóxido de carbono.


Reacción de equilibrio heterogéneo
Hetero

Para escribir la constante de equilibrio, incluya todo excepto los sólidos puros y los líquidos puros. Aquí solo tenemos que preocuparnos por el sólido, ya que no hay líquido. Notarás que no hay coeficientes, por lo que no habrá exponentes.


Constante de equilibrio para una reacción de equilibrio heterogénea
Hetero

Resumen de la lección

Una reacción de equilibrio homogénea es una reacción en la que todos los productos y reactivos están en la misma fase. Los reactivos están en el lado izquierdo de las flechas y los productos están en el lado derecho de las flechas. Una reacción de equilibrio heterogénea es cuando hay diferentes fases en la reacción. Una reacción de equilibrio es una reacción que puede ir tanto hacia adelante como hacia atrás, y las concentraciones de los reactivos y productos permanecen iguales. Sabes que estás tratando con una reacción de equilibrio si hay flechas dobles.

La constante de equilibrio está representada por K o K c , y relaciona la concentración de productos con los reactivos una vez alcanzado el equilibrio. Para escribir la constante de equilibrio, use la siguiente fórmula:


Escribir la constante de equilibrio
Equilibrio constante

Las letras pequeñas representan coeficientes y las letras grandes son moléculas y compuestos. La diferencia entre escribir la constante de equilibrio para una reacción de equilibrio homogénea frente a heterogénea es que, en esta última, se excluyen las moléculas y compuestos que se encuentran en estado sólido o líquido.

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