EQUILIBRIO QUIMICO

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EQUILIBRIO QUIMICO
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REACCIONES REVERSIBLES E IRREVERSIBLES

• UNA REACCION QUIMICA ES IRREVERSIBLE CUANDO
  OCURRE EN UNA DIRECCION

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REACCIONES REVERSIBLES E IRREVERSIBLES

• UNA REACCION QUIMICA ES REVERSIBLE CUANDO
  OCURRE EN AMBOS SENTIDOS

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REACCIONES REVERSIBLES

• REACCIONES DIRECTAS TRANSFORMACION PARCIAL DE
  LOS REACTANTES EN PRODUCTOS
• REACCIONES INVERSAS TRANSFORMACION DE PARTE DE
  LOS PRODUCTOS EN REACTANTES

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ENERGIA DE ACTIVACION

• ENERGIA NECESARIA PARA INICIAR UNA REACCION

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• UNA REACCIÓN OCURRIRÁ CON GRAN FACILIDAD SI LA Ea
  DE LA REACCION INVERSA Y DIRECTA SON SIMILARES
• UNA REACCION QUE SE DESPLACE DESDE LOS PRODUCTOS
  HACIA LOS REACTANTES SERÁ MUY POCO PROBABLE, ES
  DECIR, IRREVERSIBLE, SI LA Ea DE LA REACCIÓN
  DIRECTA E INVERSA SON MUY DIFERENTES

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LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

• Para que dos o más reactantes den origen a la
  formación de productos, es preciso que sus
  moléculas choquen con cierto ángulo y orientación
  adecuados. La orientación espacial y el ángulo de
  encuentro se define como geometría de colisión.

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• Además de esta condición, las moléculas deben
  chocar con energía suficiente para formar un
  complejo activado, esto es un estado
  intermediario donde las moléculas se aproximan lo
  suficiente para establecer nuevos enlaces entre
  sus átomos rompiendo los enlaces antiguos

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(No Transcript)
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• No todas las colisiones entre las moléculas
  reactantes son efectivas se dice que un choque
  entre las moléculas reactantes es efectivo cuando
  es capaz de conducir a la formación del complejo
  activado.

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• La energía mínima necesaria para que haya
  colisiones efectivas es denominada energía de
  activación. La energía de activación es, por lo
  tanto, la energía que debe ser suministrada a los
  reactantes para que la reacción se inicie.

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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• FACTORES QUE MODIFICAN LA VELOCIDAD DE UNA
  REACCIÓN QUÍMICA

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Temperatura

• Si se aumenta la temperatura, la velocidad de
  reacción aumenta. Esto se debe al aumento de la
  energía cinética, la que provoca un aumento del
  número de moléculas con energía superior a la
  energía de activación. Existiendo más colisiones
  efectivas, la velocidad de reacción aumenta

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Concentración de los reactantes

• Ley de Acción de las Masas
• La velocidad de una reacción es directamente
  proporcional al producto de las concentraciones
  molares de los reactantes, elevadas a potencias
  que son iguales a los respectivos coeficientes de
  la ecuación química.

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• Este enunciado es válido en reacciones
  elementales, es decir, aquellas que se realizan
  en una sola etapa. Si la reacción se realiza en
  varias etapas, la semireacción más lenta es la
  que limita la velocidad de reacción. En este
  caso, las potencias no son iguales a los
  coeficientes de la ecuación, por lo tanto deben
  determinarse experimentalmente.

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Para una reacción general

• aA bB ? cC dD

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(No Transcript)
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El Estado Físico de los reactantes

• Cuanto más íntimo es el contacto entre los
  reactantes, más rápida será la reacción. Así
  también los mismos reactantes en fase gaseosa
  tendrán una velocidad de reacción mayor que en
  fase líquida y éste mayor que en fase sólida.
• Por eso, se acostumbra a disolver los reactantes
  antes de hacerlos reaccionar, aumentando así la
  superficie de contacto entre ellos.

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(No Transcript)
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Presión total sobre un sistema

• Solamente influye en sustancias gaseosas. En este
  caso cuanto mayor es la presión, mayor es la
  velocidad de reacción. El número de colisiones
  efectivas entre reactantes será mayor cuanta más
  presión haya en el sistema. Si los reactivos son
  gaseosos el volumen ocupado será menor si la
  presión del sistema es mayor, por lo tanto se
  infiere que el las posibilidades de colisiones
  eficaces aumentan al igual que la rapidez con la
  que la reacción ocurre.

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EQUILIBRIO QUIMICO

• EQUILIBRIO DINÁMICO SE DEFINE COMO EL ESTADO QUE
  ALCANZA UN SISTEMA CUANDO LAS VELOCIDADES DE LA
  REACCIÓN DIRECTA E INVERSA SON IDÉNTICAS. EN ESE
  MOMENTO NO SE PERCIBEN CAMBIOS OBSERVABLES , ES
  DECIR, LAS PROPIEDADES MACROSCOPICAS Y LA
  COMPOSICION DE LA MEZCLA PERMANECEN CONSTANTES

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UN SISTEMA ALCANZA EL EQUILIBRIO SI..

• ES UN SISTEMA CERRADO
• LAS PROPIEDADES OBSERVABLES(MASA, TEMPERATURA) NO
  VARIAN EN EL TIEMPO

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CONSTANTE DE EQUILIBRIO

• LEY DE ACCION DE LAS MASAS
• EN TODA REACCIÓN QUÍMCA, A UNA DETERMINADA
  TEMPERATURA, EL PRODUCTO DE LAS CONCENTRACIONES
  MOLARES DE LOS PRODUCTOS , DIVIDIDO POR EL
  PRODUCTO DE LAS CONCENTRACIONES MOLARES DE LOS
  REACTANTES, ELEVADAS CADA UNA DE ELLAS A SUS
  RESPECTIVOS COEFICIENTES ESTEQUIOMETRICOS, TIENE
  UN VALOR CONSTANTE

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• aA bB cC dD

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(No Transcript)
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Qué informa la constante de equilibrio?

• La magnitud de la constante de equilibrio puede
  informar si en una reacción en equilibrio está
  favorecida la formación de los productos o de los
  reactantes.

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Qué informa la constante de equilibrio?

• La magnitud de la constante de equilibrio puede
  informar si en una reacción en equilibrio está
  favorecida la formación de los productos o de los
  reactantes.

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Considera el equilibrio

• a) Cuál es la expresión de constante de
  equilibrio KC?
• b) Calcula la constante de equilibrio KC para
  esta reacción a 25 C y a 52 C, a
• partir de las concentraciones en el estado de
  equilibrio de N2O4 y NO2,
• dadas en la tabla de la izquierda.
• c) Cuál está más favorecido en el equilibrio el
  reactante o el producto?
• d) De qué manera influye la temperatura en el
  desplazamiento del equilibrio?

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• Realizado en clases!!!!

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Equilibrios homogéneos y heterogéneos

• Los equilibrios en los cuales todos los
  componentes se encuentran en la misma fase se
  consideran equilibrios homogéneos.
• Un ejemplo muy sencillo de equilibrio heterogéneo
  es la descomposición del carbonato de calcio en
  óxido de calcio y dióxido de carbono, en la
  ecuación

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• Consideremos la siguiente reacción que se efectúa
  a la temperatura de 472 C (745 K)
• Las concentraciones iniciales de los reactantes y
  del producto son

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• Cuando el sistema alcanza el equilibrio las
  concentraciones son

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(No Transcript)
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Desplazamiento de Equilibrios QuímicosPRINCIPIO
DE LE CHATELIER

• Henri Louis Le Chatelier (1850 - 1936) enunció en
  1884 el siguiente principio conocido como
  principio de Le Chatelier o principio de fuga
• Cuando se ejerce una acción perturbadora sobre
  un sistema en equilibrio, éste se desplaza de tal
  forma que trata de contrarrestar dicha acción.

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• Las acciones perturbadoras pueden ser
• a) presión sobre el sistema
• b) temperatura
• c) concentración de los reactantes y productos.

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En el equilibrio gaseoso
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En equilibrio gaseoso

• Un aumento o disminución en presión no afecta al
  equilibrio ya que ambos (reactantes y
• productos) ocupan igual volumen.

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INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA

• Aumentando la temperatura de un sistema en
  equilibrio, éste se desplaza en el sentido
  endotérmico de la reación, en cambio si disminuye
  la temperatura, el equilibrio se desplaza en el
  sentido exotérmico de la reacción.

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Resumiendo

• En una reacción endotérmica (de izquierda a
  derecha), el aumento de la temperatura del
  sistema, saca a la reacción del equilibrio, por
  tanto, éste se desplaza hacia los reactantes
  aumentando su concentración y consecuentemente
  disminuyendo el valor de la constante de
  equilibrio. La disminución de la temperatura en
  cambio, provocará el desplazamiento del
  equilibrio en el sentido exotérmico (hacia los
  productos). Esto permite que la concentración de
  productos aumente, al igual que la constante de
  equilibrio.

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• En una exotérmica (de izquierda a derecha), el
  aumento de la temperatura en el sistema,
  desplaza el equilibrio en el sentido endotérmico
  (hacia los reactantes), disminuyendo el valor de
  la constante de equilibrio. En cambio, si la
  temperatura disminuye, el sentido del equilibrio
  se orienta hacia el aumento en la concentración
  de productos (desplazamiento hacia la derecha).
  con ello la constante de equilibrio aumenta.

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• Esta reacción es exotérmica en el sentido 1 y,
  consecuentemente endotérmica en el sentido 2, por
  lo tanto
• Aumento de temperatura ? desplazamiento en
  sentido 2
• Disminución de temperatura ? desplazamiento en
  sentido 1

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INFLUENCIA DE LAS CONCENTRACIONES

• Un aumento de la concentración de una de las
  sustancias presente en el sistema, desplazará al
  equilibrio para el lado opuesto de donde se
  encuentra esa sustancia. Viceversa, disminuyendo
  la concentración el equilibrio se desplazará
  para el mismo lado en que se encuentra la
  sustancia.

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• aumento de concentración de SO2 u O2 ?
  desplazamiento en sentido 1
• aumento de concentración de SO3 ? desplazamiento
  en sentido 2
• disminución de concentración de SO2 u O2 ?
  desplazamiento en sentido 2
• disminución de concentración de SO3 ?
  desplazamiento en sentido 1