El equilibrio químico es el estado final de una reacción reversible, en el cual las reacciones son constantes. Este puede ser: homogéneo, cuando todas las sustancias están en el mismo estado físico; heterogéneo, cuando el equilibrio se presenta para más de una fase; molecular, cuando en el sistema se involucran las moléculas; y en solución, cuando el equilibrio tiene lugar en soluciones acuosas.
Factores que afectan el equilibrio:
Cambios de concentración.
Efecto de la temperatura.
Cambios de presión.
En equilibrio químico es muy importante tener en cuenta los conceptos de reacción directa (la reacción va de reactivos a productos); reacción inversa (la reacción va de reactivos a productos) y reacción en equilibrio (la concentración de los reactivos y productos es constante). También la Ley de Acción de Masas (LAM), la cual establece que ''en una reacción química reversible en equilibrio a temperatura constante, una relación determinada de reactivos y productos, tienen un valor constante'', la cual está dada por la multiplicación de las concentraciones de los productos elevados a el coeficiente estequiométrico que las acompaña, sobre la multiplicación de las concentraciones de los reactivos elevados a la potencia indicada por los coeficientes del balanceo.
aA + bB --> cC +dD
<--
Kc= [C]c [D]d / [A]a [B]b
[ ] -> concentración.
Si las cantidades están en equilibrio, LAM no varía.
Para el equilibrio en los gases:
Kp= [PjC]c [PjD]d / [PjA]a [PjB]b
Si las cantidades están en equilibrio, LAM no varía.
Para el equilibrio en los gases:
Kp= [PjC]c [PjD]d / [PjA]a [PjB]b
LAM[c]=
Kc
LAM[p]
= Kp
Para relacionar Kc y Kp, se utilizó la ley de Dalton (ley de las presiones parciales): PjVt = RTnj
[j] = nj/ Vt
Pj = RT nj/Vt
Pj = RT[j]
Para hallar Kp, es necesario tener las concentraciones de cada uno de los gases y la temperatura.
Cuando LAM[c] > Kc, quiere decir que hay mas productos que reactivos, y se favorece la reacción inversa.
Cuando LAM[c] = Kc, quiere decir que la reacción está en equilibrio.
Cuando LAM[c] < Kc, quiere decir que hay más reactivos que productos y se favorece la reacción directa.
Si la reacción no ha iniciado, LAM = 0, por ello las constantes son positivas y se favorece la reacción directa.
Equilibrio químico en soluciones acuosas.
Electrolitos fuertes.
- Los ácidos inorgánicos, es decir, los que no poseen carbono (C) en su fórmula molecular, se disocian al 100 % (excepto el H3PO4), y se conocen como ácidos fuertes.
- Las bases metálicas se disocian al 100 %, y se conocen como bases fuertes.
- Todas las sales se disocian al 100%
Electrolitos débiles.
- Los ácidos que posee carbono (C) en fu fórmula molecular son débiles y no se disocian al 100 %
- Las bases inorgánicas, como NH4OH, son débiles y no se disocian al 100%
El agua es un electrolito débil, capaz de disociarse y originar tanto H+como OH-, por ello se comporta como ácido y como base, y es conocida como una sustancia anfótera.
pH = -log [H+]
pOH = -log [OH-]
Kw= [H+][OH-] = 1 x 10-14
[H+]2= 1 x 10-14
[H+]= 1 x 10-7
pH= -log [1 x 10-7 ]= 7 pH + pOH= 14
La relación entre un ácido y una base se denomina neutralización. Según el carácter reaccionante del ácido y la base, se distinguen cuatro casos:
- Ácido fuerte + base fuerte: el pH experimenta una variación brusca en el punto de equivalencia.
- Ácido fuerte + base débil: el pH se mantiene muy bajo, en el punto de equivalencia el pH< 7.
- Ácido débil + base fuerte: el pH se va a aproximando a la neutralidad sin cambios bruscos, en el punto de equivalencia el pH > 7.
- Ácido débil + base débil: no se producen variaciones bruscas en el pH
Tomado de: http://www.ehu.eus/biomoleculas/ph/neutra.htm#n1
Por medio de este link podrán ver una práctica de titulación casera, que consiste en determinar el pH de varias sustancias a partir de el extracto del repollo morado, el cual es un indicador natural, gracias a las antocianinas, pigmentos presentes en éste.
https://www.youtube.com/watch?v=CI5VzcRcTDo
Y en este link podrán observar la realización de un ejercicio de equilibrio químico, en el que se pide hallar la concentración de H+ en el ácido cianhídrico (HCN).
https://www.youtube.com/watch?v=QP1fbKLU6us&feature=youtu.be
Además, les brindamos ayudas virtuales para que adquieran más conocimientos y evalúen lo aprendido:
http://rincones.educarex.es/fyq/index.php/equilibrio-quimico/actividades/530-como-afectan-diversos-factores-al-equilibrio-quimico
http://www.edured2000.net/fyq/selectividad/quimica/cinetica%20y%20equilibrio.htm
Equilibrio químico en soluciones acuosas.
Electrolitos fuertes.
- Los ácidos inorgánicos, es decir, los que no poseen carbono (C) en su fórmula molecular, se disocian al 100 % (excepto el H3PO4), y se conocen como ácidos fuertes.
- Las bases metálicas se disocian al 100 %, y se conocen como bases fuertes.
- Todas las sales se disocian al 100%
Electrolitos débiles.
- Los ácidos que posee carbono (C) en fu fórmula molecular son débiles y no se disocian al 100 %
- Las bases inorgánicas, como NH4OH, son débiles y no se disocian al 100%
El agua es un electrolito débil, capaz de disociarse y originar tanto H+como OH-, por ello se comporta como ácido y como base, y es conocida como una sustancia anfótera.
pH = -log [H+]
pOH = -log [OH-]
Kw= [H+][OH-] = 1 x 10-14
[H+]2= 1 x 10-14
[H+]= 1 x 10-7
pH= -log [1 x 10-7 ]= 7 pH + pOH= 14
La relación entre un ácido y una base se denomina neutralización. Según el carácter reaccionante del ácido y la base, se distinguen cuatro casos:
- Ácido fuerte + base fuerte: el pH experimenta una variación brusca en el punto de equivalencia.
- Ácido débil + base fuerte: el pH se va a aproximando a la neutralidad sin cambios bruscos, en el punto de equivalencia el pH > 7.
- Ácido débil + base débil: no se producen variaciones bruscas en el pH
Tomado de: http://www.ehu.eus/biomoleculas/ph/neutra.htm#n1
Por medio de este link podrán ver una práctica de titulación casera, que consiste en determinar el pH de varias sustancias a partir de el extracto del repollo morado, el cual es un indicador natural, gracias a las antocianinas, pigmentos presentes en éste.
https://www.youtube.com/watch?v=CI5VzcRcTDo
Y en este link podrán observar la realización de un ejercicio de equilibrio químico, en el que se pide hallar la concentración de H+ en el ácido cianhídrico (HCN).
https://www.youtube.com/watch?v=QP1fbKLU6us&feature=youtu.be
Además, les brindamos ayudas virtuales para que adquieran más conocimientos y evalúen lo aprendido:
http://rincones.educarex.es/fyq/index.php/equilibrio-quimico/actividades/530-como-afectan-diversos-factores-al-equilibrio-quimico
http://www.edured2000.net/fyq/selectividad/quimica/cinetica%20y%20equilibrio.htm
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