Calcular la constante de equilibrio Kc y Kp

Escribe la reacción (no hace falta ajustarla) y las concentraciones en el equilibrio de cada especie en mol/L, en el mismo orden: primero los reactivos y luego los productos. No incluyas sólidos ni líquidos puros.

En resumen

Para aA + bB ⇌ cC + dD, la constante de equilibrio es Kc = [C]ᶜ · [D]ᵈ / ([A]ᵃ · [B]ᵇ), con las concentraciones en el equilibrio. En N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃, con [N₂] = 0,5 M, [H₂] = 0,2 M y [NH₃] = 0,1 M: Kc = 0,1² / (0,5 · 0,2³) = 2,5.

Ley de acción de masas

aA + bB ⇌ cC + dD Kc = [C]ᶜ · [D]ᵈ / ([A]ᵃ · [B]ᵇ)

Las concentraciones son las del equilibrio, en mol/L. Los sólidos y los líquidos puros no aparecen (su «concentración» es constante). Kc solo depende de la temperatura.

Qué dice el valor de K

  • K mucho mayor que 1: en el equilibrio hay sobre todo productos.
  • K mucho menor que 1: casi no reacciona; predominan los reactivos.
  • K cercana a 1: hay cantidades comparables de ambos.

Kp y Kc

Kp = Kc · (R · T)^Δn R = 0,082 atm·L/(mol·K)

Δn es la diferencia de moles gaseosos entre productos y reactivos. Si es 0, Kp = Kc.

Cociente de reacción Q

Con la misma fórmula pero con concentraciones que no son las del equilibrio se obtiene Q. Si Q < K, la reacción avanza hacia los productos; si Q > K, hacia los reactivos.

Ejemplos resueltos

N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃ con [N₂] = 0,5, [H₂] = 0,8 y [NH₃] = 0,2 M en el equilibrio

Kc = 0,2² / (0,5 · 0,8³) = 0,04 / 0,256 ≈ 0,156.

Probar este ejemplo

H₂ + I₂ ⇌ 2 HI con [H₂] = [I₂] = 0,1 M y [HI] = 0,8 M

Kc = 0,8² / (0,1 · 0,1) = 64: el equilibrio está muy desplazado hacia el HI.

Probar este ejemplo

2 SO₂ + O₂ ⇌ 2 SO₃ con [SO₂] = 0,2, [O₂] = 0,1 y [SO₃] = 0,6 M

Kc = 0,6² / (0,2² · 0,1) = 0,36 / 0,004 = 90.

Probar este ejemplo

Un poco de historia

Los noruegos Cato Guldberg y Peter Waage, que además eran cuñados, formularon en 1864 la ley de acción de masas, la base de la constante de equilibrio. Henry Le Châtelier enunció en 1884 el principio que dice hacia dónde se desplaza un equilibrio cuando se le perturba.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la constante de equilibrio Kc?

Multiplicando las concentraciones de los productos elevadas a sus coeficientes y dividiendo entre las de los reactivos, también elevadas a sus coeficientes, todas en el equilibrio.

¿Cómo se pasa de Kc a Kp?

Con Kp = Kc · (RT)^Δn, con R = 0,082 atm·L/(mol·K), T en kelvin y Δn los moles de gas de productos menos los de reactivos.

¿Por qué no se ponen los sólidos en Kc?

Porque la concentración de un sólido o un líquido puro no cambia durante la reacción: se incluye dentro del valor de la constante.

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