viernes, 4 de mayo de 2012

Constante de Equilibrio

       
     En cualquier reacción química que alcance un estado de equilibrio químico, el cociente entre el producto de las concentraciones en el equilibrio de los productos y el producto de las concentraciones en el equilibrio de los reactivos elevados a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es igual a una constante llamada: “Constante de equilibrio de la reacción”

     Para comprender el origen de la constante de equilibrio se necesita recordar el concepto de velocidad de reacción la cual es el valor que indica la velocidad en que los reactivos se convierten en productos 


   La constante de equilibrio se relaciona con uno de los factores que influyen en la velocidad de una reacción química: La Concentración.
  Para la reacción:
aA+bB  « cC+ dD
En fase gaseosa y en equilibrio. Se tendría que:

[A], [B], [C] y [D], son las concentraciones molares de las especies en el equilibrio.

      La velocidad de la reacción directa (hacia la derecha) vendrá dada por:
V1= K1  [A]a [B]b
       Mientras que la velocidad de la reacción inversa (hacia la izquierda) será:
V2= K2  [C]c [D]d

     Donde K1 y K2 son las constantes cinéticas de velocidad que dependen de la temperatura y el tipo de catalizador utilizado. Cuando la reacción ha alcanzado el equilibrio químico, las velocidades de reacción se igualan, es decir: V1=V2. En consecuencia, se cumple que: 

K1  [A]a [B]b   =    K2  [C]c [D]d
De donde se deriva la siguiente expresión:
K1          [A]a [B]b
K2         [C]c [D]d

     Para cada temperatura el cociente K1 /K2 es constante, y define una nueva magnitud llamada Constante de equilibrio Kc de la reacción, quedando finalmente la expresión:
        [A]a [B]b
Kc= _____________

         [C]c [D]d

    Esta expresión es conocida como ley de acción de las masas o Ley del equilibrio químico, y dice que: En cualquier reacción química que alcance un estado de equilibrio químico, el cociente entre el producto de las concentraciones en el equilibrio de los productos y el producto de las concentraciones en el equilibrio de los reactivos elevados a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es igual a una constante llamada: “Constante de equilibrio de la reacción” 


     Hay que recordar que, esto sólo se cumple para soluciones diluidas o gases a bajas presiones, y sólo depende de la temperatura. La importancia de conocer el valor de la constante de equilibrio de un proceso químico radica en que conociendo su valor pueden calcularse la concentraciones máximas de productos para una concentración de reactivos dada. 

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