Expresión de la Constante de Equilibrio

\[K=\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}\]

Variables

Kconstante de equilibrio

Aconcentración de equilibrio del reactivo A (mol/L)

Bconcentración de equilibrio del reactivo B (mol/L)

Cconcentración de equilibrio del producto C (mol/L)

Dconcentración de equilibrio del producto D (mol/L)

acoeficiente estequiométrico de A

bcoeficiente estequiométrico de B

ccoeficiente estequiométrico de C

dcoeficiente estequiométrico de D

Descripción

¿Qué calcula esta fórmula?

La expresión de la constante de equilibrio relaciona las concentraciones de reactivos y productos cuando una reacción química ha alcanzado el equilibrio.

Para una reacción general:

aA + bB ⇌ cC + dD

la constante de equilibrio se define como la relación entre las actividades de los productos y las actividades de los reactivos elevadas a sus coeficientes estequiométricos.

Cuándo se utiliza

Se utiliza para determinar concentraciones de equilibrio, evaluar el avance de una reacción, comparar condiciones de reacción y analizar sistemas químicos reversibles.

Ejemplo

Reacción:

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3

Datos:

[N2] = 0.50 mol/L

[H2] = 0.40 mol/L

[NH3] = 0.80 mol/L

Fórmula:

K = [NH3]^2 / ([N2][H2]^3)

Sustitución:

K = (0.80)^2 / (0.50×0.40^3)

Resultado:

K = 20.0

El equilibrio favorece fuertemente la formación de amoníaco.

Aplicaciones

Análisis de equilibrio químico

Ingeniería de reacciones

Química industrial

Termodinámica

Diseño de procesos químicos

Nota

La definición rigurosa de la constante de equilibrio utiliza actividades en lugar de concentraciones. En muchos cálculos prácticos se emplean concentraciones como aproximación. Esta aproximación es más precisa en sistemas diluidos donde los coeficientes de actividad son cercanos a la unidad. Formas como Kc, Kp y Ka son aplicaciones específicas del mismo principio de equilibrio.