• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >
    ¿Cómo se determina la constante de equilibrio de una reacción?

    Las reacciones reversibles ocurren en ambas direcciones, pero cada reacción reversible se establece en una posición de "equilibrio". Si desea caracterizar el equilibrio de dicha reacción, la constante de equilibrio describe el equilibrio entre los productos y los reactivos. El cálculo de la constante de equilibrio requiere el conocimiento de las concentraciones de los productos y los reactivos en la reacción cuando está en equilibrio. El valor de la constante también depende de la temperatura y de si la reacción es exotérmica o endotérmica.

    TL; DR (Demasiado larga; No leída)

    Para la reacción genérica:

    aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)

    Aquí, las letras minúsculas son el número de moles de cada una, las letras mayúsculas representan los componentes químicos de la reacción y las letras entre paréntesis representan el estado de la materia. Encuentra la constante de equilibrio de concentración con la expresión:

    K c = [G] g [H] h ÷ [A] a [B] b

    Para reacciones exotérmicas, aumentar la temperatura reduce el valor de la constante, y para las reacciones endotérmicas, aumentar la temperatura aumenta el valor de la constante.

    Calcular la constante de equilibrio

    La fórmula para la constante de equilibrio hace referencia a una reacción genérica "homogénea" (donde los estados de la materia para los productos y los reactivos son los mismos), que es:

    aA (g) + bB ( g) ⇌ gG (g) + hH (g)

    Donde las letras minúsculas representan los números de moles de cada componente en la reacción, y las letras mayúsculas sustituyen a los químicos involucrados en la reacción y la letra (g) entre paréntesis representa el estado de la materia (gas, en este caso).

    La siguiente expresión define la constante de equilibrio de concentración (K c):

    K c = [G] g [H] h ÷ [ ,null,null,3],A] a [B] b

    Aquí, los corchetes son para las concentraciones (en moles por litro) para cada uno de los componentes de la reacción, en equilibrio. Tenga en cuenta que los moles de cada componente en la reacción original ahora son exponentes en la expresión. Si la reacción favorece a los productos, el resultado será mayor que 1. Si favorece a los reactivos, será menor que 1.

    Para las reacciones no homogéneas, los cálculos son los mismos, excepto sólidos, líquidos puros y los solventes simplemente se cuentan como 1 en los cálculos.

    La constante de equilibrio de presión (K p) es muy similar, pero se usa para reacciones que involucran gases. En lugar de las concentraciones, usa presiones parciales de cada componente:

    K p = p G gp H h

    A ap B b

    Aquí, (p G) es la presión del componente (G) y así sucesivamente, y las letras minúsculas representan el número de moles en la ecuación para la reacción.

    Realiza estos cálculos de una manera bastante similar, pero depende de cuánto sabe sobre las cantidades o presiones de los productos y los reactivos en equilibrio. Puede determinar la constante usando cantidades iniciales conocidas y una cantidad de equilibrio con un poco de álgebra, pero en general es más sencillo con concentraciones o presiones de equilibrio conocidas.

    Cómo la temperatura afecta la constante de equilibrio

    Cambiando la presión o las concentraciones de las cosas presentes en la mezcla no cambian la constante de equilibrio, aunque ambas pueden afectar la posición de equilibrio. Estos cambios tienden a deshacer el efecto del cambio que ha realizado.

    La temperatura, por otro lado, sí cambia la constante de equilibrio. Para una reacción exotérmica (unas que liberan calor), el aumento de la temperatura reduce el valor de la constante de equilibrio. Para las reacciones endotérmicas, que absorben calor, el aumento de la temperatura aumenta el valor de la constante de equilibrio. La relación específica se describe en la ecuación de Van't Hoff:

    ln (K 2 ÷ K 1) = (-ΔH 0 ÷ R) × ( 1 /T 2 - 1 /T 1)

    Donde (ΔH 0) es el cambio en la entalpía de la reacción, (R) es el gas universal constante, (T 1) y (T 2) son las temperaturas de inicio y final, y (K 1) y (K 2) son los valores inicial y final de la constante.

    © Ciencia http://es.scienceaq.com