QUIMICA_3_CURSO-PLAN_COMÙN-Equilibrio_Químico

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Ciencias Básicas y Sus Tecnologías 
Química 
 
CURSO: Tercer Curso Bachillerato Científico 
 Segundo Curso Bachillerato Técnico 
AREA: Ciencias Básicas 
DISCIPLINA: Química 
UNIDAD: Equilibrio Químico 
CAPACIDAD: Resuelve problemas referidos al Equilibrio Químico 
TEMA: Equilibrio Químico – Resolución de Problemas. 
INDICADORES: 
 Determina el valor del equilibrio químico en ejercicios de aplicación. 
 Utiliza la expresión de las constantes de equilibrio Kc y Kp en ejercicios de aplicación. 
 Utiliza la cociente de reacción Q en la predicción de la dirección del equilibrio. 
 Reconoce la relación entre las constantes de equilibrio Kc y Kp. 
 Aplica la relación entre las constantes de equilibrio Kc y Kp en ejercicios de aplicación. 
 
ACTIVIDADES: 
 Leo la información 
Para comenzar, recordemos a lo que se refiere como la constante de equilibrio y la Ley de 
Acción de Masas: 
Cuando una reacción es reversible, existen dos direcciones que se representan por una doble flecha: una 
dirección directa y una dirección inversa. En la dirección directa, los reactivos reaccionan para producir los 
productos, pero en la dirección inversa, los productos reaccionan para producir los reactivos. Entonces, la 
reacción nunca termina sino llega a un equilibrio dinámico. Un equilibrio dinámico es cuando la velocidad 
de reacción directa es igual a la velocidad de reacción inversa. 
Si tenemos la siguiente reacción reversible en equilibrio, 
 
 
La constante de equilibrio Kc se puede expresar de la siguiente manera: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lo que debemos tener en cuenta es que bien nos dice que es una constante de equilibrio en en función de la 
concentracion de los compuestos. Esto es muy importante porque existe otra forma de representar el 
equilibrio químico: el equilibrio en en función de la presión o Kp. 
El Equilibrio Homogéneo en Fase Gaseosa (Kp) 
Se denomina sistema homogéneo a aquel que todas las sustancias se encuentran en una sola fase. El 
equilibrio homogéneo de la fase gaseosa es especial porque la concentración de los gases tiene relación 
con la presión parcial de las sustancias en equilibrio. Si tenemos la siguiente ecuación que representa un 
sistema homogéneo, podemos expresar Kp en términos de la presión parcial: 
 
 
 
 
 
 Ahora, hay una diferencia entre Kc y Kp porque los valores no siempre son iguales (son solo iguales 
si el número de moles de reactivos es igual al número de moles de productos). Es por eso que hablamos de 
la relación entre Kc y Kp: 
 
 
 
donde 
T es la temperatura en Kelvin 
 es el cambio de número de moles de reactivos a productos (suma de moles de sustancias 
gaseosas de productos – suma de moles de sustancias gaseosas de reactivos). 
 
Ejercicios de Aplicación: 
1. En la siguiente reacción de equilibrio, calcula la constante de equilibrio Kc: 
NH3(ac) + Ag2O(s) H2O(l) + N2(g) + Ag(s) 
 0,3 M 0,2M 0,8M 0,4 M 0,15 M 
Estrategia: primero, nos aseguramos de que la ecuación esté balanceada. Como en este caso la ecuación 
no está balanceada, entonces la balanceamos y queda así: 
2NH3(ac) + 3Ag2O(s) 3H2O(l) + N2(g) + 6Ag(s) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Segundo, nos aseguramos de eliminar todo lo que esté en sólido y en líquido porque no van dentro de la 
constante de equilibrio: 
Tercero, escribimos lo que no se ha eliminado de los productos y de los reactivos en la constante de 
equilibrio, teniendo en cuenta sus coeficientes estequiométricos. Lo único que queda en el producto es el 
nitrógeno con coeficiente estequimétrico de 1 y el amoniaco con coeficiente estequimétrico de 2: 
 
 
 
 
Resolución: 
 
 
 
 
2. Juan es un estudiante de química en la Universidad de Nueva York que está estudiando la 
decomposición del gas dióxido de nitrógeno en los gases óxido nítrico y oxígeno. Calcula la constante de 
equilibrio de esta reacción sabiendo que Juan midió las presiones parciales en equilibrio de dióxido de 
nitrógeno como 1,2 atm, óxido nítrico como 0,7 atm y oxígeno como 1,4 atm. 
Estrategia: primero, nos aseguramos de escribir una ecuación balanceada que represente la reacción de 
descomposición del dióxido de nitrógeno: 
2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) 
Segundo, como nos especifican que todas las sustancias se encuentran en la fase gaseosa, estamos 
hablando de un equilibrio homogéneo de la fase gaseosa en la que la constante de equilibrio es en función a 
las presiones parciales. Teniendo en cuenta los coeficientes estequimétricos, escribimos la expresión de Kp 
de la siguiente manera: 
 
 
 
 
 
 
Resolución: 
 
 
 
 
3. Se ha encontrado que a temperatura ambiente, la concentración de fósforo es de 0.34 M, que la 
concentración de cloro es de 1,2 M y que la concentración de tricloruro de fósforo es 0.57 M. Sabiendo que 
el fósforo y el cloro reaccionan para producir tricloruro de fósforo líquido con un valor de Kc de 1,3x10
-2
, 
predice la dirección de la reacción. 
 Estrategia: primero, nos aseguramos de escribir una ecuación balanceada que represente la reacción entre 
el fósforo y el cloro: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P4(s) + 6Cl2(g) 4PCl3(l) 
Segundo, nos aseguramos de eliminar todo lo que esté en sólido y en líquido porque ellos no van dentro del 
la constante de equilibrio: 
Tercero, sabemos que debemos resolver por Q porque Kc está dado en el planteamiento y no nos dicen que 
las concentraciones dadas son en equilibrio. Entonces, debemos escribir lo que no se ha eliminado de los 
productos y de los reactivos en la ecuación de Q, manteniendo en cuenta sus coeficientes estequiométricos. 
No queda nada en el producto así que solo escribimos 1. Entre los reactivos, solo queda el cloro con 
coeficiente estequiométrico de 6: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resolución: 
Como sabemos que Q > Kc, entonces, la dirección de la reacción predominante es 
inversa. 
 
4. Sabiendo que el valor de Kc de la siguiente reacción a 25 grados Celsius es de 1,05, calcular Kp: 
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 
Estrategia: primero, nos aseguramos de que la ecuación esté balanceada. Como en este caso, la ecuación 
ya está balanceada, no hacemos cambios. 
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 
Segundo, como sabemos que Kc y Kp están relacionadas por una fórmula, escribimos la fórmula: 
 
 
 
Tercero, calculamos y convertimos la temperatura a Kelvin, luego agregamos esos valores a la 
ecuación: 
 
 
 
Resolución: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACTIVIDADES 
1. Escribe la expresión de la constante de equilibrio correcta de las siguientes reacciones: 
a. NH3(g) + O2(g) NO(g) + H2O(g) 
b. H2O2(ac) H2O(l) + O2(g) 
c. H2CO3(ac) H
+
(ac) + HCO3
–
 (ac) 
 
2. Explica por qué en la siguiente reacción Kp y Kc son iguales: 
PCl3(g) + 3NH3(g) 3HCl(g) + P(NH2)3(g) 
 
3. En la siguiente reacción, calcula la constante de equilibrio Kc: 
NH3(ac) + HNO2(ac) H2O(l) + NH4NO2(ac) 
 0,3 M 0,2M 0,8M 0,4 M 
 
4. Calcula la constante de equilibrio Kp de la reacción de descomposición del carbonato de calcio 
sólido sabiendo que las concentraciones que se midieron durante el equilibrio resultaron ser las 
siguientes: carbonato de calcio = 12 M, óxido de calcio = 1,2 M y oxígeno = 0.7 M. 
 
5. Sabiendo que el valor de Kc de la siguiente reacción a 25 grados Celsius es de 2,07, calcular Kp: 
N2 (g) + H2(g) NH3(g) 
 
6. La reacción de descomposición del fósgeno gaseoso puro es: 
COCl2 (g) CO(g) + Cl2(g) 
 
Si la constantede equilibrio Kp para la reacción es de 3,96x10
–3
 a 175 grados Celsius, y la presión parcial 
del fosfógeno es 1,2 atm, del monóxido de carbono 1,3 atm y del cloro 1,7 atm, predice la dirección de la 
reacción. 
 
7. Sabiendo que el valor de Kp de la siguiente reacción a 25 grados Celsius es de 2,07, calcular Kc: 
N2(g) + H2(g) NH3(g) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA: 
CHANG, R. Principios Esenciales de Química General, Cuarta edición, McGraw-Hill, Madrid, 
2006. 
 
 
Puedes ver más información en los siguientes links: 
https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-equilibrium 
https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-equilibrium/equilibrium-constant/a/the-
equilibrium-constant-k 
https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-equilibrium/factors-that-affect-chemical-
equilibrium/a/the-reaction-quotient 
 
 
 
 
Docentes responsables del contenido: Lic. Angel Darío Cabrera Pereira 
Docentes responsables de la Corrección: Lic. Fredy David Gómez Leguizamón 
 Ing. Laura Mendoza 
Revisor Final del Contenido: Dra. Liz Guerrero de Cartaman 
Docente Responsable de La edición Final: Lic. Viviana Ovando de Martínez 
Coordinador de la disciplina: Lic. Clara Cristina Zarate Riveros 
Coordinador del Área: Lic. María Cristina Carmona Rojas