Calculadora de la constante de equilibrio
La constante de equilibrio de una reacción química es el valor de su cociente de reacción en el equilibrio químico, un estado al que se aproxima un sistema químico dinámico después de que haya transcurrido un tiempo suficiente en el que su composición no tiene ninguna tendencia medible a seguir cambiando. Para un conjunto dado de condiciones de reacción, la constante de equilibrio es independiente de las concentraciones analíticas iniciales de las especies reaccionante y producto en la mezcla. Así, dada la composición inicial de un sistema, se pueden utilizar valores conocidos de la constante de equilibrio para determinar la composición del sistema en equilibrio. Sin embargo, los parámetros de reacción como la temperatura, el disolvente y la fuerza iónica pueden influir en el valor de la constante de equilibrio.
El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para la comprensión de muchos sistemas químicos, así como de procesos bioquímicos como el transporte de oxígeno por la hemoglobina en la sangre y la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.
El equilibrio químico se define como el valor del cociente de reacción Qt cuando las reacciones directas e inversas se producen a la misma velocidad. En el equilibrio químico, la composición química de la mezcla no cambia con el tiempo y el cambio de energía libre de Gibbs
Cómo calcular la constante de equilibrio
En esta página se estudia la relación entre las constantes de equilibrio y el principio de Le Chatelier. A menudo los alumnos se confunden sobre cómo es posible que la posición de equilibrio cambie al cambiar las condiciones de una reacción, aunque la constante de equilibrio siga siendo la misma.
La posición de equilibrio cambia si se modifica la concentración de algo presente en la mezcla. Según el principio de Le Chatelier, la posición de equilibrio se desplaza de forma que tiende a deshacer el cambio que has realizado.
Supongamos que la constante de equilibrio no debe cambiar si disminuyes la concentración de C, porque las constantes de equilibrio son constantes a temperatura constante. ¿Por qué la posición de equilibrio se mueve como lo hace?
Si disminuyes la concentración de C, la parte superior de la expresión Kc se hace más pequeña. Eso cambiaría el valor de Kc. Para que eso no ocurra, las concentraciones de C y D tendrán que volver a aumentar, y las de A y B deberán disminuir. Eso sucede hasta que se alcanza un nuevo equilibrio, cuando el valor de la expresión de la constante de equilibrio vuelve a ser el que era antes.
Calculadora de presión de equilibrio
Esta demostración calcula el número de moles en equilibrio para una reacción en fase gaseosa a temperatura constante; la constante de equilibrio para la reacción es . Los componentes y son gases ideales, y puedes establecer el valor de (1/2, 1, 3/2, o 2) con los botones. Inicialmente el recipiente se llena con 5 mol de reactivo , y el equilibrio se obtiene a presión constante (fijar la presión con un deslizador) o a volumen constante (fijar el volumen con un deslizador). El gráfico de barras muestra el número de moles en el equilibrio, incluyendo los moles de gas inerte (seleccione los moles de inerte con un deslizador). La altura del pistón o recipiente es proporcional al volumen final.
El número de moles de cada especie en esta reacción en el equilibrio (valores mostrados en la tabla) determina la extensión de la reacción :,,donde y son los moles de reactivo y producto en el equilibrio (mol), son los moles de reactivo presentes inicialmente, y es la relación de moles de producto a moles de reactivo.La constante de equilibrio es:,donde es la presión parcial del reactivo, es la presión parcial del producto, y es la presión total (bar). La fracción molar de cada especie en el equilibrio es:,,donde el número total de moles es , con el número de moles de cualquier componente inerte en la mezcla.La extensión de la reacción se encuentra estableciendo y resolviendo para.El video screencast en [1] muestra cómo usar esta Demostración.Referencia[1] Equilibrio químico en fase gaseosa a presión constante o volumen constante [Video]. (16 de diciembre de 2020) www.learncheme.com/simulations/thermodynamics/thermo-2/gas-phase-chemical-equilibrium-at-constant-p-or-constant-v.
Constante de equilibrio en función de la presión
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Las reacciones reversibles son reacciones químicas que pueden proceder tanto en dirección directa como en dirección inversa al mismo tiempo. Este tipo de reacción se denota con un signo específico, como se menciona en el siguiente ejemplo entre el reactivo A y el producto B.
Todas las reacciones están destinadas a alcanzar un estado en el que tanto la reacción directa como la inversa tienen lugar a la misma velocidad. Este estado se conoce como el equilibrio y como las tasas de reacción directa e inversa/retroceso son iguales y por lo tanto la concentración de los reactivos y productos son constantes en el equilibrio. Esto también se conoce como equilibrio dinámico.
“Si el equilibrio de una reacción reversible es perturbado por algún factor externo, la reacción se desplazará en cualquier dirección (es decir, hacia adelante y hacia atrás) para minimizar el efecto del cambio que va a guardar el equilibrio”.
