APUNTE EQUILIBRIO

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QUE ES ? 
El equilibrio químico es un estado en el cual la 
velocidad a la que los productos se forman es 
igual a la velocidad a la que los reactivos se 
producen 
 
 
 
 
REACCIONES REVERSIBLES Y EQUILIBRIO 
QUÍMICO 
Algunas reacciones químicas son reversibles, 
tienen lugar en los sentidos, ya que conforme se 
van formando los productos, éstos se combinan 
entre sí, originando de nuevo los reactivos. En 
estas reacciones llega un momento en el que las 
velocidades de los procesos contrarios se 
igualan, alcanzándose un estado de equilibrio 
dinámico ( ∆ G = 0), a partir del cuál, las 
concentraciones de todas las sustancias que 
intervienen en la reacción, permanecen 
inalterables. Es un equilibrio dinámico porque 
siguen dándose los dos procesos, pero, a la 
misma velocidad. 
 
 
 
 
 
 
Constante de equilibrio 
 
 
 
 
 
 
Ejemplo 
 
 
 
 
 
Se puede demostrar que para una reacción 
cualquiera: aA + bB ⇔ cC + dD , en el 
equilibrio se cumple la llamada ley del equilibrio 
químico, ley de acción de masas (L.A.M.) o ley 
de Guldberg y Waage, que se enuncia: 
 
 
“En una reacción reversible en equilibrio, el 
producto de las concentraciones de los 
productos de reacción, elevados a sus 
respectivos coeficientes estequiométricos, dividido 
por el producto de las concentraciones de los 
reactivos, elevados a sus correspondientes 
coeficientes estequiométricos, es una constante 
para cada temperatura”. 
caracterisitcas 
carácter dinámico 
en el estado de equilibrio la velocidad es 
constante, es decir la velocidad directa e 
inversa son iguales, pero diferente de cero. 
 
 
 
 
 
Carácter espontaneo 
El estado de equilibrio se alcanza en un tiempo 
finito, sin la intervención de un agente externo. 
Al inicio o antes del estado de equilibrio: 𝑣𝑑 
≠ 𝑣𝑖 , mientras transcurre el tiempo y alcanza 
el equilibrio se cumple: 𝑣𝑑 = 𝑣𝑖 , como son 
opuestos la velocidad neta es cero. 
Concentraciones definidas 
Las concentraciones de las sustancias, entre las 
dos tendencias opuestas, permanecen constantes, 
lo cual muestra un sistema estable versus la 
entropía. 
 
 
 
Es estático 
Es decir que las propiedades físicas medibles 
permanece constante, por ejemplo: la densidad, 
presión total, tono de color, conductividad, 
….etc. 
No tiene reactivo limitante 
Además a la reacción química reversible, en 
ambos sentido se considera reacción elemental. 
Es independiente de la concentración inicial 
Sólo depende de las concentraciones finales de 
reactivos y productos. 
CONSTANTES DE EQUILIBRIO: KC , KP y Kx. 
RELACIÓN ENTRE ELLAS 
La constante de equilibrio Kc de la L.A.M., en 
función de las concentraciones: 
- Es característica de cada reacción. 
- Depende de los coeficientes estequiométricos 
empleados en la ecuación, pero no depende de 
las concentraciones iniciales. 
- Varía con la temperatura. 
 
En las reacciones entre gases, es útil escribir la 
constante de equilibrio en función de las 
presiones parciales: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relación entre Kc y Kp: 
Suponiendo comportamiento ideal para los 
gases, P . V = n . R . T , se deduce: 
 
 
 
 
 
 
 
Significado del valor de la constante Kc. 
El valor numérico de la constante Kc es muy 
importante, ya que proporciona información 
acerca del progreso de la reacción y su 
rendimiento, en función de las cantidades 
relativas de los productos y los reactivos 
presentes en el equilibrio. 
 
 
 
Es un valor muy grande (Kc>>>1). 
 • Esto indica que, en la mezcla de N2O4 y 
NO2 en equilibrio, es mayor la cantidad de 
N2O4 que la de NO2, puesto que N2O4 es el 
numerador. 
• El rendimiento en la formación de N2O4 
es grande:el equilibrio esta desplazado 
hacia la derecha 
(Kc<<<1) contrario a lo anterior 
Influenciade los 
coeficientesestequiométricos 
Si multiplicamos por ½ los coeficientes de la 
reacción: 
 
 
 
 
Si los coeficientes de una reacción reversible se 
multiplican por un número n, el valor de la 
nueva constante que resulte es igual al de la 
anterior elevado al exponente n. 
Influencia del orden de los dos 
miembros 
Si escribimos la reacción en forma inversa: 
 
 
 
Si se invierte el orden de los reactivos y de los 
productos de una reacción irreversible, la nueva 
constante de equilibrio es igual al valor inverso 
de la constante de equilibrio anterior. 
La cte de eq para una reacción neta 
compuesta por dos o mas reacciones es el 
producto de las cte de cada reacción. 
Predicción del sentido de una reacción. 
El cociente de reacción. 
La constante de equilibrio también se puede 
usar para predecir, dado cualquier valor de las 
concentraciones iniciales , en que sentido 
avanzara una reacción , esto es , si evoluciona 
hacia la formación de mas reactivos o hacia la 
formación de mas productos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE EQUILIBRIO QUÍMICO 
Equilibrio homogéneo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Equilibrio heterogéneo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grado de disociación 
El grado de disociación en tanto por uno de un 
proceso químico es el cociente entre la cantidad 
de reactivo que ha reaccionado y la cantidad 
de reactivo inicial 
• Al producirse una reacción de forma 
reversible, solo un porcentaje del reactivo habrá 
reaccionado, mientras el resto habrá quedado 
sin reaccionar. 
• La constante de equilibrio de una reacción se 
utiliza para calcular, a partir de cualquier 
composición inicial, las concentraciones de los 
reactivos y productos que estarán presentes en 
el equilibrio. 
• Una de las aplicaciones de la ley de 
equilibrio químico es, precisamente, el cálculo del 
rendimiento de una reacción química, es decir, el 
grado de desplazamiento del equilibrio hacia los 
productos, conocida Kc. 
• Se puede asegurar que un alto valor de Kc. 
implica un elevado desplazamiento de equilibrio 
hacia los productos y, por el contrario, un bajo 
valor de Kc. implicaría que la evolución del 
equilibrio químico ha sido desfavorable para los 
productos. 
• Por ello, es importante definir el grado de 
disociación, en tanto por uno o en tanto por 
ciento de la siguiente forma: 
 
 
 
 
 
 
 
 
La constante de equilibrio KP 
La presión parcial de un gas en una mezcla de 
gases es la presión que ejercería este gas si 
ocupara él solo todo el volumen de la mezcla, 
a la misma temperatura. 
 
 
 
donde: PA = presión parcial del gas A; [A] = 
concentración molar del gas A; R = constante de 
los gases; T = temperatura absoluta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estudio termodinámico del equilibrio 
quimico 
Las ecuaciones del cambio de energía libre y 
del cambio de energía libre estándar son, 
respectivamente: 
 
 
 
En una reacción del tipo 
reactivos → productos, la variación de la 
energía libre estándar, al ser una función de 
estado, vendrá dada por la ecuación 
 
 
La relación existente entre ambas magnitudes es 
 
 
Donde: R = constante de los gases (8,31 J/mol 
K); T = temperatura absoluta de reacción; Q = 
cociente de reacción expresado en función de 
las presiones parciales. 
Para una reacción dada a una determinada 
temperatura T, el valor de G0 es fijo, pero el 
valor de RT ln Q no lo es, porque varía la 
composición de la mezcla reaccionante en cada 
instante. 
En el equilibrio se define 
 
 
 
La ecuación anterior es una de las ecuaciones 
más importantes de la termoquímica, pues 
relaciona la constante de equilibrio de una 
reacción con el cambio de energía libre 
estándar; de esta manera, se puede calcular KP 
si se conoce G0, y viceversa, y además se 
deduce que, cuanto mayor sea la disminución 
de energía libre, mayor será la constante de 
equilibrio 
 
De acuerdo con lo dicho, la relación existente 
entre la variación de la energía libre en un 
proceso químico y la constante de equilibrio la 
podemos expresar por la ecuación: 
 
 
 
De esta ecuación se deduce que tanto 
VARIACION DE G como KP dependen dela 
temperatura de reacción, por tanto operando a 
dos temperaturas distintas, tenemos: 
 
 
 
 
 
 
 
Restando ambas expresiones y haciendo 
operaciones resulta: 
 
 
 
 
ECUACION DE VANT HOFF que nos permite 
conocer la kp de una reacción a una 
temperatura si conocemos para esa misma 
reacción la kp a otra temperatura , conociendo 
además la variación de la entalpia del proceso 
Principio de le chatelier 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Si en una reacción en equilibrio se modifica 
algún factor ( P, V, T, [ ] ), la reacción se 
desplaza espontáneamente para contrarrestar 
dicha variación.” 
• Si se aumenta la temperatura, el equilibrio se 
desplaza en el sentido en el que la reacción es 
endotérmica. 
• Si se disminuye la temperatura, el equilibrio 
se desplaza en el sentido exotérmico. 
 
 
 
 
 
• Al aumentar la presión, el equilibrio se 
desplaza hacia donde disminuya el número de 
moles gaseosos. 
• Al disminuir la presión, el equilibrio se 
desplaza hacia donde aumente el número de 
moles gaseosos. 
• Si no hay variación en el número de moles 
gaseosos, la variación de la presión no afecta 
al equilibrio. 
 
 
 
 
• El efecto del volumen sobre el equilibrio, es 
análogo al de la presión pero opuesto, ya que 
 
 
Al aumentar el V, el equilibrio se desplaza 
hacia donde aumente el número de moles. Al 
disminuir el V, el equilibrio se desplaza hacia 
donde disminuya el número de moles. 
 
• Si se aumenta la [ ] de un reactivo, el 
equilibrio se desplaza hacia los productos. 
• Si se aumenta la [ ] de un producto, el 
equilibrio se desplaza hacia los reactivos. 
• Si se disminuye la [ ] de un reactivo, el 
equilibrio se desplaza hacia los reactivos. 
• Si se disminuye la [ ] de un producto, el 
equilibrio se desplaza hacia los productos.