Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-671

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14.3 Relación entre cinética química y equilibrio químico 639
14.3 Relación entre cinética química 
y equilibrio químico
La magnitud de K, que se dei nió en la ecuación (14.2), es constante a una temperatura 
dada y no depende de las variaciones de cada una de las concentraciones de equilibrio 
(repase la tabla 14.1). Este hecho se entiende si examinamos la cinética de las reacciones 
químicas y al mismo tiempo se tiene una idea más clara de los procesos de equilibrio.
 Suponga que la siguiente reacción reversible se lleva a cabo por un mecanismo que 
consta de un solo paso elemental, tanto en la dirección hacia la derecha como en el sen-
tido inverso (a la izquierda):
La rapidez de la reacción hacia la derecha está dada por
rapidezf 5 kf[A][B]
2
y la rapidez de la reacción inversa está dada por
rapidezr 5 kr[AB2]
donde kf y kr son las constantes de rapidez para las reacciones hacia la derecha y hacia la 
izquierda. En el equilibrio, cuando ya no se producen cambios netos, las dos rapideces 
deberán ser iguales:
 rapidezf 5 rapidezr
Debido a que kf y kr son constantes a una temperatura dada, su cociente también es una 
constante, la cual es igual a la constante de equilibrio Kc.
Así, Kc siempre es una constante y no depende de las concentraciones en el equilibrio de 
las especies reactivas porque siempre es igual a kf /kr, el cociente de dos cantidades que 
en sí mismas son constantes a una temperatura dada. Como las constantes de rapidez sí 
dependen de la temperatura [vea la ecuación (13.11)], se deduce que la constante de 
equilibrio debe cambiar también con la temperatura.
 Suponga ahora que la misma reacción transcurre en más de una etapa elemental. 
Suponga que ocurre a través de un mecanismo de dos etapas del siguiente modo:
Éste es un ejemplo de equilibrios múltiples como los que se describieron en la sección 
14.2. Las expresiones para las constantes de equilibrio correspondientes son:
Para un repaso de los mecanismos de 
reacción, vea la sección 13.5.
A 2B Δ
kf
kr
AB2
 o kf[A][B]
2 5 kr[AB2]
 
kf
kr
5
[AB2]
[A][B]2
kf
kr
5 Kc 5
[AB2]
[A][B]2
Etapa 1:
Etapa 2:
Reacción global: A 2B Δ AB2
 A 1
 1
B2 Δ
k–f
k–r
AB2
B2 Δ
k¿f
k¿r
B2
 
 K¿ 5
k¿f
k¿r
5
[B2]
[B]2
)01.41( 
 K– 5
k–f
k–r
5
[AB2]
[A][B2]
)11.41(