Calculadora de ecuaciones de equilibrio
Esta página ofrece lo suficiente para cubrir los requisitos de una de las Juntas de Examen de nivel A del Reino Unido para mostrar que las reacciones con grandes valores negativos de ΔG° tienen grandes valores para sus constantes de equilibrio, mientras que aquellas con grandes valores positivos de ΔG° tienen valores muy pequeños de sus constantes de equilibrio.
Si buscas o calculas el valor de la energía libre estándar de una reacción, acabarás con unidades de kJ mol-1, pero si te fijas en las unidades del lado derecho de la ecuación, incluyen J – NO kJ.
ln K (es una letra L, no una letra I) es el logaritmo natural de la constante de equilibrio K. Para los fines de la química de nivel A (o sus equivalentes), no importa en absoluto si no sabes lo que significa, pero debes ser capaz de convertirlo en un valor de K.
La forma de hacerlo dependerá de tu calculadora. Una vez que hayas calculado un valor para ln K, sólo tienes que pulsar el botón ex. En mi calculadora, es el mismo botón que la función ln, pero tienes que pulsar la tecla de mayúsculas y luego el botón ln. Si la tuya es diferente y no es obvio, ¡lee el libro de instrucciones!
Hoja de cálculo de la constante de equilibrio
Considere la reacción química en la que una solución acuosa amarilla pálida de iones de hierro (III) (Fe3+(aq)) reacciona con una solución acuosa incolora de iones de tiocianato (SCN-(aq)) para producir Fe(SCN)2+(aq) de color rojo brillante:
En cada experimento se cambiaron las concentraciones iniciales de cada especie, se dejó que el sistema alcanzara el equilibrio, se midió y registró la concentración de cada especie y, a continuación, se calculó el valor de la expresión masa-acción para las concentraciones de equilibrio:
Obsérvese que incluso si partimos de una mezcla inicial que incluye moléculas de reactivo y de producto, cuando la reacción alcanza el equilibrio, el valor de Q sigue siendo el mismo que cuando la mezcla de reacción inicial sólo contenía moléculas de reactivo y no de producto.
Por tanto, si conocemos las concentraciones de todas las especies en una reacción química dada en equilibrio a una determinada temperatura, podemos calcular el valor de la constante de equilibrio, K, para esa temperatura.
Cómo calcular la constante de equilibrio kp
El cálculo del valor de la constante de equilibrio para una reacción es útil para determinar la cantidad de cada sustancia formada en el equilibrio como proporción de cada una. La constante no depende de las concentraciones iniciales de los reactivos y los productos, ya que siempre se alcanzará la misma proporción después de un cierto tiempo. Sin embargo, la constante puede verse influida por:
Las constantes de equilibrio son útiles si se quieren entender procesos bioquímicos como el transporte de oxígeno por la hemoglobina o la homeostasis ácido-base en los seres humanos. Los cambios en la homeostasis ácido-base se reflejan principalmente en los cambios del pH sanguíneo arterial y venoso. Los médicos también comprobarán la constante de equilibrio de la transferrina en la sangre, ya que la saturación de la transferrina es un síntoma de anemia ferropénica.
Esta ecuación ayuda a explicar qué se verá favorecido por el equilibrio: los reactivos o los productos. Esto puede dar información importante sobre la naturaleza de la reacción y su mecanismo. A continuación encontrará más información sobre este tema.
Fórmula de la constante de equilibrio
Una cuestión secundaria es ¿cuáles son las unidades de la Kc? Y, para el caso, del Kp. Por razones que van más allá del alcance de esta lección, la respuesta es ninguna. La constante de equilibrio no tiene unidades.
Un consejo: es posible que tu profesor insista en poner unidades a la constante de equilibrio. Por favor, no te acerques a él/ella y le anuncies que está equivocado porque lo dice un tipo en Internet. Eso NO hará feliz a tu profesor.
Por favor, ten mucho cuidado al usar tu calculadora para resolver estos problemas. Cuando resolví este problema mientras escribía la primera edición de este tutorial (el 28 de diciembre de 1998), primero obtuve una respuesta de aspecto muy extraño que no me pareció correcta, así que lo volví a hacer. Efectivamente, he cometido un error de entrada en alguna parte del problema.
Lo que subraya mi petición de cuidado es la diferencia entre tú y yo en la resolución de problemas. El problema anterior es rutinario para mí y sólo en base a la experiencia rechacé mi primera respuesta por ser incorrecta (se “sentía” mal). Vosotros no tenéis esa experiencia, así que no tenéis la sensación. ¡¡¡Sin embargo!!!
