Equilibrio QuÃ_mico-2021

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QUÍMICA ANALÍTICA 2021
Primera Clase Teórica
Interacciones de las especies en 
solución acuosa
QUÍMICA ANALÍTICA 2021
Clase teórica
Equilibrio Químico
Se disuelve 0,1 mol de FeCl3y 0,1 mol de HCl en agua 
llevando a 1 L.
En solución encontraremos: 
Al incrementarse la concentración del soluto ionizable, se incrementa 
también el grado de asociación iónica y disminuye la “concentración 
activa” de iones libres en solución.
Los coeficientes de actividad de los iones dependen de la fuerza iónica, la 
carga de los iones, la temperatura y la constante dieléctrica del medio. 
Interacciones de especies en solución acuosa
En solución acuosa encontramos el solvente y uno o varios tipos de 
solutos. Varias reacciones químicas compiten simultáneamente 
entre sí. Podemos encontrar el soluto ionizado total o parcialmente, 
y sus iones están solvatados. La formación de la capa de hidratación 
alrededor de un ion proviene de una interacción de tipo ion-dipolo. 
En general, un ion pequeño se encuentra fuertemente hidratado 
debido a que la interacción ion-dipolo es más fuerte; en el mismo 
sentido, un ion multivalente presenta una hidratación más fuerte 
que un monovalente.
La interacción entre iones tiene lugar a través de repulsión o atracción 
electrostática, que se extiende a distancias mayores que la 
interacción entre moléculas neutras. Las leyes termodinámicas 
consideran que cada partícula se comporta idealmente de manera 
independiente a otras, de manera que en soluciones reales el 
comportamiento de los iones presenta desviaciones de dichas 
leyes. Esas desviaciones son más acentuadas en soluciones 
concentradas y cuando los iones son polivalentes.
Actividad iónica
Un determinado soluto puede existir en más de una forma en solución.
Por ejemplo, si disolvemos 0,1 mol de FeCl3 y 0,1 mol de HCl en agua 
llevando a 1 litro, encontraremos diferentes especies tales como 
Fe(H2O)6
3+, Fe(H2O)5Cl
2+ y otras (debido a su tendencia a formar 
complejos de coordinación), interactuando electrostáticamente 
entre sí. De manera que cuando nos referimos a la concentración 
del ion Fe3+, nos referimos a 0,1 mol (su valor nominal, que no es el 
real).
Para poder simplificar los cálculos que involucran iones, se introduce el 
concepto de actividad, que es la concentración efectiva del ion. La 
actividad es diferente de la concentración nominal del ion, 
relacionándose con ella a través del coeficiente de actividad.
Al incrementarse la concentración del soluto ionizable, se incrementa 
también el grado de asociación iónica y disminuye la “concentración 
activa” de iones libres en solución. Por lo tanto, las soluciones 
concentradas se comportan de manera menos ideal que las 
soluciones diluidas.
Las interacciones iónicas o de “largo alcance” dependen del número 
de iones presentes en la solución (Ci), y de las cargas iónicas (zi).
Así, los coeficientes de actividad dependen de la fuerza iónica, la 
carga de los iones, la temperatura y la constante dieléctrica del 
medio. Experimentalmente, es posible medir el coeficiente de 
actividad promedio (γ±), pero es conveniente usar los coeficientes 
de actividad de los iones individuales (γi) que no pueden medirse y 
por ello se estiman mediante diferentes modelos.
Modelos para estimación del coeficiente de 
actividad
EQUILIBRIO 
Es un estado de balance debido a la acción de fuerzas opuestas.
Difusión a través de membrana Equilibrio
Equilibrio estático -Equilibrio dinámico
EQUILIBRIO QUÍMICO
Ejemplo
Solución de ácido acético en equilibrio con los iones acetato e 
hidrógeno:
En ambas figuras se alcanza la misma condición de equilibrio y el tiempo que se 
requirió para llegar al equilibrio es el mismo en ambos casos.
Ejemplo
Solución de complejo y de reactivo complejante