Saltar al contenido

Química – ¿Por qué los sólidos y los líquidos no están incluidos en la constante de equilibrio? ¿Qué pasa con el cálculo de la velocidad de reacción?

Indagamos por el mundo online para darte la respuesta para tu dilema, en caso de dificultades puedes dejar la pregunta y te contestaremos porque estamos para servirte.

Solución:

Depende mucho de qué definición de la constante de equilibrio esté buscando. El uso más común del mismo tiene una gran variedad de configuraciones posibles, consulte goldbook:

Equilibrio constante

Cantidad que caracteriza el equilibrio de una reacción química y definida por una expresión del tipo $$K_x = Pi_B x_B^nu_B,$$ donde $nu_B$ es el número estequiométrico de un reactivo (negativo) o producto (positivo ) para la reacción y $x$ representa una cantidad que puede ser el valor de equilibrio ya sea de presión, fugacidad, concentración de cantidad, fracción de cantidad, molalidad, actividad relativa o actividad absoluta recíproca que define la cantidad basada en la presión, basada en la fugacidad, basada en la concentración basada en fracciones, basada en molalidad, basada en actividad relativa o constante de equilibrio estándar (entonces indicada como $K^circ$ ), respectivamente.

La constante de equilibrio estándar siempre no tiene unidades, ya que se define de manera diferente (libro de oro)

Constante de equilibrio estándar $K$, $K^circ$ (Sinónimo: constante de equilibrio termodinámico) Cantidad definida por $$K^circ = expleft-fracDelta_rG^circRTright $$ donde $Delta_rG^circ$ es la energía de Gibbs de reacción estándar, $R$ la constante del gas y $T$ la temperatura termodinámica. Algunos químicos prefieren el nombre constante de equilibrio termodinámico y el símbolo $K$.

Vale la pena señalar que la primera definición siempre es una aproximación a la definición estándar y en la definición estándar todos los compuestos, independientemente de su estado, están incluidos en el equilibrio.

Si observa una reacción que tiene lugar en fase gaseosa, los materiales sólidos jugarán un papel constante, ya que su presión parcial dependerá únicamente de su presión de vapor y, por lo tanto, puede considerarse constante. Por lo tanto, puede verse como parte de la constante de equilibrio. (Lo mismo se aplica a los líquidos mientras se deriva para la fase gaseosa). Si aumentara la cantidad de sólido en el sistema, aún no cambiaría su concentración en la fase gaseosa.

Para la reacción $$ceH2 (g) + I2 (s) <=> 2HI (g)$$ puedes formar la constante de equilibrio estándar con actividades/ fugacidades $$K^circ = fraca^2(ceHI)a(ceH2)cdot a(ceI2),$$ with $$a=fracfp^circ.$$ La actividad para un sólido puro normalmente se define como uno ($a(ce I2)=1$) y por lo tanto $$K^circapprox K = fraca^2(ceHI)a(ceH2)$$


Para las constantes de equilibrio dependientes de la concentración, se debe considerar la siguiente suposición: $c(ceH2O)approx55.6~mathrmmol/L$ y generalmente siempre es mucho mayor que la de cualquier otro componente de la sistema en el rango donde se puede usar la aproximación de equilibrio. Además, en la mayoría de las reacciones basadas en soluciones, el soluto en sí no influye directamente en la reacción. Por lo tanto, su concentración no cambiará (significativamente) y puede incluirse en la constante de equilibrio.


Tiene razón al suponer que la cinética de una reacción superficial solo dependerá del área real de la superficie (y, por supuesto, de los reactivos que forman los productos). Pero aquí nuevamente esta área es más probable que se considere como constante y dará como resultado un escalar para la velocidad de reacción (en el área donde es posible una descripción precisa de la reacción).

A partir del comentario de Greg, por supuesto que tiene razón. En un proceso de equilibrio, el área superficial afectará ambas direcciones de la reacción, por lo que no aparecerá en absoluto en la velocidad de reacción. (El único efecto que podría tener es que el estado de equilibrio se alcanzará más rápido).

Ten en cuenta dar difusión a este post si lograste el éxito.

¡Haz clic para puntuar esta entrada!
(Votos: 0 Promedio: 0)



Utiliza Nuestro Buscador

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *