COCIENTE DE REACCIÓN

 
 

El cociente de reacción (Qc o Qp) es una magnitud calculada por la misma expresión que la constante de equilibrio pero usando las concentraciones de los componentes del sistema en cualquier momento.

El cociente de reacción nos permite resolver dos cuestiones muy importantes:

1.- Saber si un sistema químico está en equilibrio

2.- Saber en qué sentido evolucionará un sistema químico que no está en equilibrio

1.- Cuando Qc = Kc el sistema químico está en equilibrio.

2.- Cuando Qc < Kc el sistema químico no está en equilibrio y evolucionará espontáneamente aumentando el valor de Qc hasta que se iguale a la constante de equilibrio. Este comportamiento implica que aumentarán las concentraciones de los productos y disminuirán las de los reactivos, es decir, el sistema químico evoluciona hacia la derecha (de reactivos a productos).

Cuando Qc > Kc no está en equilibrio y evolucionará espontáneamente disminuyendo el valor de Qc hasta que se iguale a la constante de equilibrio. Este comportamiento implica que disminuirán las concentraciones de los productos y aumentarán las de los reactivos, es decir, el sistema químico evoluciona hacia la izquierda (de productos a reactivos).

A medida que transcurre el tiempo el cociente de reacción tiende a igualarse a la constante de equilibrio

 

-Densidad

- Estados de agregación de la materia

-Clasificación de la materia

- Mezclas y sustancias puras

- Métodos de separación de mezclas

- ¿Qué es un elemento químico?

- Compuestos químicos

- Moléculas y redes cristalinas

 

 

 

 

 

 

Suponga que en un recipiente de 3 litros se introducen 0,6 mol de HI, 0,3 mol de H2 y 0,3 mol de I2, calentándose la mezcla hasta 490 ºC. Si a esa temperatura la reacción 2 HI (g) = H2 (g) + I2 (g) tiene Kc = 0,022. ¿Se encuentra el sistema en equilibrio?. Si no lo está ¿en qué sentido evolucionará?.

El sistema no está en equilibrio porque Qc y Kc son diferentes

Como Qc > Kc el sistema evolucionará de modo que Qc disminuya, por tanto, se promoverá la formación de HI en detrimento de H2 y I2. En suma el equilibrio químico se desplazará hacia la izquierda.

Si en el sistema químico falta alguno de sus componentes no puede estar en equilibrio. En este caso el cociente de reacción nunca podrá ser igual a la constante de equilibrio. Si falta un producto, su concentración será igual 0 y, por tanto, Qc = 0. Por el contrario, si falta un reactivo, su concentración será 0, y Qc = infinito.

La duda acerca del equilibrio se produce cuando todos los componentes del equilibrio están presentes. Por ejemplo:

[NO2] = 0,02 M ; [N2O4] = 0,06 M a 298 K. A esa temperatura Kc = 4,65 x 10-3 para

En un recipiente cerrado que contenga ambos gases en esas condiciones el cociente de reacción será:

Q = (0,02)2/0,06 = 6,67 x 10-3

Como Qc no es igual a Kc el sistema no está en equilibrio. Además, como Qc > Kc el sistema evolucionará hacia los reactivos, es decir, cierta cantidad de producto desaparecerá y se convertirán en reactivo hasta que el cociente de reacción igual a la constante de equilibrio.

La siguiente simulación visualiza este fenómeno y muestra la evolución del sistema cuando Q y K son diferentes. Para usarla, elija cualquiera de las dos reacciones disponibles

I2 + H2 = 2 HI

2 NO2 = N2O4

Seleccione las condiciones iniciales que desea e inicie la reacción. La simulación le informa del valor del cociente de racción a medida que el sistema evoluciona. Al final su valor coincide con el de la constante de equilibrio.