Cuando las reacciones reversibles alcanzan un punto en el que la velocidad a la que se forman los productos (reacción directa) y la velocidad con la que se consumen los productos (reacción inversa) se vuelve constante e igual, decimos que se ha alcanzado O Equilibrio químico. Cada reacción de equilibrio tiene un constante de equilibrio (Kc) característica, que cambia solo con la variación de temperatura. Si hay al menos un gas participando en la reacción, también tendrá una constante de presión, simbolizada por Kp.
En el texto Constante de equilibrio Kc y Kp se muestra que para escribir las expresiones de estas constantes, tenemos que verificar sus estados físicos. Así surgen dos tipos de equilibrios químicos, que son:
1. Equilibrio homogéneo: Son aquéllas en las que todos los participantes de la reacción, ya sean reactivos o productos, se encuentran en el mismo estado de agregación, y el resultado es un aspecto homogéneo en todo el sistema. Los equilibrios generalmente homogéneos están formados solo por gases. Vea algunos ejemplos a continuación y observe que solo el último equilibrio es un equilibrio líquido homogéneo, ya que todas las especies químicas son soluciones acuosas. También tenga en cuenta que, en estos casos, todas las sustancias aparecerán en las expresiones de Kc y Kp:
norte2 (g) + 3 H2 (g) ↔ 2 NH3 (g) KC = __[NUEVA HAMPSHIRE3]2__ KPAG = __(pNH3)2__
[NORTE2]. [H2]3 (pN2). (pH2)3
2 O3 (g) ↔ 3 O2 (g) KC = [O2]3 KPAG = (polvo2)3
[O3]2 (polvo3)2
H2 (g) + Yo2 (g) ↔ 2 HI(gramo) KC = __[HOLA]2__ KPAG = __(fi)2__
[H2]. [I2] (pH2). (Pi2)
CO(gramo) + NO2 (g) ↔CO2 (g)+ EN EL(gramo) KC = [CO2 ]. [EN EL]KPAG = (pCO2 ). (PAGEN EL)
[EN EL2]. [CO] (pNO2). (PAGCO)
2 ASÍ3 (g) ↔ 2 SO2 (g) + O2 (g) KC = [SOLO2]2. [O2]KPAG= (pSO2)2. (PAGO2)
[SOLO3]2(PAGSOLO3)2
Fe2+(aquí) + Cu2+(aquí) ↔ Fe3+(aquí) + Cu+(aquí) KC = [ Fe3+]. [Culo+] KPAG = no está definido.
[Fe2+]. [Culo2+]
Como no tiene gas, para este último equilibrio químico no existe expresión de Kp.
La figura al comienzo del texto muestra, en el lado derecho, una botella que contiene dos gases en equilibrio, que son dióxido de nitrógeno (NO2) y tetróxido de dinitrógeno (N2O4):
2 NO2 (g) ↔ N2O4 (g) KC = [NORTE2O4] KPAG = (PAGnorte2O4)
[EN EL2]2 (PAGEN EL2)2
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NO2 es un gas de color marrón rojizo, mientras que N2O4 es incoloro y, en equilibrio, se mezclan formando una especie de “nube de gas” de color marrón claro en toda su totalidad.
2. Equilibrio heterogéneo: Son aquéllas en las que al menos una de las sustancias que participan en la reacción se encuentra en un estado físico diferente a las demás, habitualmente en estado sólido. Con esto, la apariencia del sistema no es uniforme, pero es posible visualizar diferentes fases.
En estos casos, cuando se escriben las expresiones de la constante de equilibrio, no se deben escribir sustancias sólidas, ya que sus concentraciones son constantes.
Ejemplos:
HCl(aquí) + AgNO3 (aq) ↔ AgCl(s) + HNO3 (aq) KC = [HNO3]____ KPAG = no está definido.
[HCl]. [AgNO3]
C(s) + O2 (g) ↔ CO2 (g) KC = [CO] KPAG = (pCO)
[O2] (polvo2)
Zn(s) + Cu2+(aquí) ↔ culo(s) + Zn2+(aquí) KC = [Culo]2+] KPAG = no está definido.
[Zn2+]
Perro(s) + CO2 (g) ↔ CaCO3 (s) KC = __1__ KPAG = __1__
[CO2] (pCO2)
En la ilustración presentada al comienzo de este texto, se mostró un tubo de ensayo en el lado izquierdo que contenía un sistema de equilibrio heterogéneo. Esta es la reacción entre las soluciones de sulfato de cobre (II) e hidróxido de sodio. Vea abajo:
CUSO4 (aq) + 2 NaOH(aquí) ↔ En2SOLO4 (aq) + Cu (OH)2 (s) KC = [A2SOLO4]____ KPAG = no está definido.
[CuSO]. [No h]
Nótese que, entre los productos, se forma el hidróxido de cobre (II) precipitado, que es sólido y es claramente visible en medio de la solución acuosa. El color azul se debe a los iones de cobre que están presentes en el sistema.
* Crédito editorial de la imagen de hidróxido de cobre (II): Autor: ор Оsin / Imagen extraída de: wikimedia los comunes
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Balances químicos homogéneos y heterogéneos"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.
Química
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