Equilibrio químico y constante
Repaso de los conceptos clave sobre el equilibrio químico y su constante, fundamentales para la química física y necesarios para la EBAU.
Quiz(64 preguntas)
1. ¿Cómo se ajusta el equilibrio en la producción de metanol?
Términos en este set(64)
Fundamentos del Equilibrio Químico(16)
¿Qué es el equilibrio químico?
Estado en el que las velocidades de reacción directa e inversa son iguales, resultando en concentraciones constantes de reactivos y productos.
Reacción en equilibrio
Reacción que puede ir en ambas direcciones: reactivos a productos y viceversa.
¿Qué significa K en equilibrio?
K es la constante de equilibrio, que relaciona las concentraciones de productos y reactivos en equilibrio.
Diferencia entre equilibrio dinámico y estático
Dinámico: reacciones continuas; estático: no se producen cambios.
Concentraciones en equilibrio: y
En equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes: .
¿Cómo se representa el equilibrio químico?
Con una flecha doble: .
Ejemplo de equilibrio químico
Para la reacción: , se establece un equilibrio entre reactivos y productos.
¿Verdadero o falso? Un sistema en equilibrio no sufre cambios.
Falso. En un equilibrio dinámico, las reacciones siguen ocurriendo, pero las concentraciones son constantes.
Condiciones para alcanzar el equilibrio
Sistema cerrado, temperatura constante y cambios en concentraciones estables.
¿Qué es un sistema cerrado?
Un sistema donde no hay intercambio de materia con el exterior, pero sí de energía.
Influencia de catalizadores en equilibrio
No afectan la posición del equilibrio, solo aceleran el alcanzarlo.
Ejemplo de constante de equilibrio
Para la reacción: , .
Importancia del equilibrio químico
Permite predecir la dirección de una reacción y la eficacia en la producción de productos.
¿Qué significa desplazamiento del equilibrio?
El cambio en la posición del equilibrio debido a alteraciones en las condiciones del sistema.
Principio de Le Chatelier
Si se aplica un cambio a un sistema en equilibrio, el sistema reacciona para contrarrestar ese cambio.
Ejemplo de aplicación del principio de Le Chatelier
Aumentar la presión en una reacción con más moles de gas favorece la formación de productos con menos moles.
Constantes de Equilibrio(16)
Constante de equilibrio (Kc)
Relación entre concentraciones de productos y reactivos en equilibrio: .
¿Qué indica un Kc > 1?
Mayor concentración de productos que de reactivos en equilibrio.
¿Qué sucede si Kc < 1?
Predomina la concentración de reactivos sobre productos en equilibrio.
Unidades de Kc
Dependen de la ecuación: pueden ser M (molaridad) o adimensional.
¿Kc y Kp son iguales?
No. ; $ abla n$ es el cambio en moles de gas.
Relación entre Kc y temperatura
Kc varía con la temperatura; debe ser calculado a cada temperatura específica.
¿Qué significa Kc constante?
El equilibrio se mantiene constante, pero las concentraciones pueden variar.
Ejemplo: reacción A ⇌ B
Si Kc = 4, entonces . Si , .
Propiedad de Kc: reversibilidad
.
Efecto del cambio de volumen
Aumentar el volumen afecta el equilibrio; se desplaza hacia el lado con más moles de gas.
Kc para reacciones no gaseosas
Kc se calcula solo con especies en solución o sólido.
¿Qué ocurre al añadir un catalizador?
No afecta a Kc; acelera la velocidad de alcanzarlo.
Ejemplo de cálculo Kc
Para , si : .
Diferencia entre Kc y Q
Kc se refiere a condiciones de equilibrio; Q se refiere a condiciones fuera de equilibrio.
Ecuación de equilibrio
Para : .
¿Qué es Δn?
Diferencia entre moles de productos y moles de reactivos en equilibrio.
Factores que Afectan al Equilibrio(16)
¿Qué efecto tiene aumentar la temperatura en un equilibrio exotérmico?
Desplaza el equilibrio hacia la izquierda, favoreciendo la formación de reactivos.
Definición de equilibrio químico.
Estado en el que las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes a lo largo del tiempo.
Efecto de aumentar la presión en un equilibrio.
Desplaza el equilibrio hacia el lado con menos moles de gas.
Comparación: efectos de temperatura en equilibrio exotérmico vs. endotérmico.
Exotérmico: aumenta temperatura → izquierda. Endotérmico: aumenta temperatura → derecha.
¿Qué sucede con la concentración de un reactivo si se aumenta?
Desplaza el equilibrio hacia la derecha, favoreciendo la formación de productos.
Ley de Le Chatelier.
Cuando un sistema en equilibrio es perturbado, se ajusta para contrarrestar la perturbación.
Efecto de disminuir la temperatura en un equilibrio endotérmico.
Desplaza el equilibrio hacia la izquierda, favoreciendo la formación de reactivos.
Verdadero o falso: aumentar la concentración de un producto desplaza el equilibrio a la izquierda.
Verdadero. Disminuye la formación de productos.
Fórmula para calcular constantes de equilibrio.
(a temperatura constante).
¿Qué ocurre si se aumenta la presión en un sistema con igual número de moles?
No hay efecto en el equilibrio.
Límite de concentración en un equilibrio.
No puede ser negativa. Concentraciones ínfimas afectan el equilibrio.
Ejemplo: Efecto de la disminución de la concentración de un reactivo.
Equilibrio se desplaza a la izquierda para producir más reactivo.
Influencia de la presión en reacciones con más reactivos que productos.
Aumenta presión → desplaza equilibrio hacia productos.
¿Qué sucede al añadir un inductor al equilibrio?
No cambia la posición del equilibrio, pero lo acelera.
Efecto de aumentar la temperatura en un equilibrio endotérmico.
Desplaza el equilibrio hacia la derecha, favoreciendo la formación de productos.
Causas comunes de cambios en el equilibrio.
Cambios en temperatura, presión y concentración.
Aplicaciones del Equilibrio Químico(16)
¿Cómo se utiliza el equilibrio en la industria del amoníaco?
La síntesis de amoníaco (proceso Haber) utiliza el equilibrio. Se controla la presión y la temperatura para maximizar el rendimiento.
Equilibrio en la producción de ácido sulfúrico.
El método de contacto favorece la formación de ácido sulfúrico. Se optimizan condiciones: 450 °C y 2 atm.
¿Verdadero o falso?: El equilibrio químico es dinámico.
Verdadero. El equilibrio se mantiene mientras las tasas de reacción directa e inversa son iguales.
Aplicación del equilibrio en la industria alimentaria.
Se utiliza para conservar alimentos mediante procesos de pasteurización. Se detiene el crecimiento microbiano.
¿Qué es el equilibrio en reacciones de combustión?
En combustión, el equilibrio se desplaza hacia productos como CO₂ y H₂O, optimizando la eficiencia energética.
Proceso Haber-Bosch: ¿cuál es su ventaja principal?
Permite la producción masiva de amoníaco, esencial para fertilizantes, bajo condiciones controladas de equilibrio.
Relación entre temperatura y equilibrio en el proceso de Haber.
A baja temperatura, se favorece la producción de amoníaco, pero la reacción es más lenta.
Completar: En la síntesis de metanol, el equilibrio se desplaza hacia productos aumentando la ______.
Concentración de reactivos. Se aplica el principio de Le Chatelier.
Equilibrio en la producción de etanol.
Se utiliza la fermentación, donde el equilibrio se ajusta mediante la concentración de azúcares y la temperatura.
¿Cómo afecta la presión al equilibrio en la producción de amoníaco?
Aumentar la presión desplaza el equilibrio hacia la formación de amoníaco, favoreciendo la reacción.
¿Verdadero o falso?: El equilibrio siempre es un estado permanente.
Falso. Aunque las concentraciones son constantes, las reacciones continúan a tasas iguales.
Comparar: Proceso de contacto vs. método Haber.
Ambos son procesos industriales, pero el primero se usa para ácido sulfúrico y el segundo para amoníaco.
¿Qué papel juega la temperatura en el equilibrio del ácido clorhídrico?
La temperatura afecta su disociación; un aumento puede desplazar el equilibrio hacia productos gaseosos.
Ejemplo de equilibrio: Producción de cloro.
Mediante electrólisis, se logra un equilibrio entre reactivos y productos en soluciones salinas.
¿Cómo se optimiza el equilibrio en la síntesis del biodiésel?
Se ajusta la relación molar entre reactivos y se controla la temperatura para maximizar el rendimiento.
¿Qué es el principio de Le Chatelier?
Si un sistema en equilibrio es perturbado, el sistema se ajusta para contrarrestar la perturbación.
Preguntas en este set(64)
1. ¿Cómo se ajusta el equilibrio en la producción de metanol?
2. ¿Qué efecto tiene disminuir la presión en un equilibrio que tiene más moles de gas en los reactivos?
3. ¿Qué indica una constante de equilibrio (Kc) superior a 1?
4. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el equilibrio químico?
5. ¿Qué efecto tiene el aumento de temperatura en la producción de ácido sulfúrico?
6. ¿Qué ocurre si se añade un reactivo a un equilibrio químico?
7. Si Kc es 0.5, ¿qué podemos inferir sobre el equilibrio?
8. En la reacción , ¿qué indica la constante de equilibrio K?
9. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre el equilibrio químico?
10. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa respecto a la Ley de Le Chatelier?
11. ¿Qué unidades puede tener Kc?
12. ¿Qué ocurre en un sistema en equilibrio dinámico?
13. ¿Qué sucede al aumentar la presión en el proceso Haber?
14. ¿Qué efecto tiene disminuir la temperatura en un equilibrio exotérmico?
15. ¿Cuál es la relación correcta entre Kc y Kp?
16. ¿Qué efecto tiene un catalizador en un sistema en equilibrio?
17. ¿Cuál es el efecto de la temperatura en la disociación del ácido clorhídrico?
18. ¿Cuál es la fórmula correcta para la constante de equilibrio?
19. ¿Cómo afecta la temperatura a Kc?
20. ¿Cuál es la forma correcta de representar un equilibrio químico?
21. En la producción de etanol, ¿qué papel juegan la temperatura y la concentración?
22. Si se aumenta la temperatura en una reacción endotérmica, ¿qué sucede?
23. ¿Qué significa que Kc sea constante?
24. El principio de Le Chatelier se aplica cuando:
25. ¿Cuál es el principio de Le Chatelier?
26. ¿Qué ocurre si se aumenta la concentración de un producto en equilibrio?
27. Si la reacción es A ⇌ B y Kc = 4, ¿cuál es la relación entre [A] y [B] si [A] = 1 M?
28. ¿Cuál de las siguientes no es una condición necesaria para alcanzar el equilibrio químico?
29. ¿En qué consiste el proceso de electrólisis en la producción de cloro?
30. En el caso de una reacción con igual número de moles de reactivos y productos, ¿qué sucede al aumentar la presión?
31. ¿Qué sucede con Kc cuando se invierte una reacción?
32. En la ecuación de equilibrio , ¿cómo se determina K?
33. ¿Cómo se utiliza el equilibrio en la pasteurización de alimentos?
34. ¿Qué efecto tiene disminuir la concentración de un reactivo en equilibrio?
35. Si aumentamos el volumen de un sistema en equilibrio, ¿qué ocurrirá?
36. ¿Qué significa el desplazamiento del equilibrio?
37. ¿Cuál de estas reacciones favorece la producción de amoníaco?
38. Cuando se agrega un inductor a un equilibrio, ¿qué efecto tiene?
39. ¿Cómo se calcula Kc para una reacción que involucra sólidos y soluciones?
40. En un equilibrio químico, si se aumenta la presión en una reacción con más moles de gas, ¿qué ocurrirá?
41. ¿Qué ocurre si se aumenta la concentración de reactivos en una reacción en equilibrio?
42. ¿Qué ocurre si se aumenta la presión en una reacción que produce más moles de gas?
43. ¿Qué efecto tiene un catalizador en Kc?
44. ¿Qué es un sistema cerrado en el contexto del equilibrio químico?
45. ¿Qué se busca optimizar en la producción de biodiésel mediante equilibrio químico?
46. ¿Cómo afecta un cambio de temperatura a un equilibrio químico?
47. Dado el equilibrio 2A ⇌ B, si [A] = 0.1 M y [B] = 0.2 M, ¿cuál es Kc?
48. ¿Cuál de las siguientes opciones es un ejemplo de equilibrio químico?
49. Comparar el método de contacto con el proceso Haber: ¿qué producen?
50. Si se disminuye la temperatura en una reacción endotérmica, ¿qué sucede?
51. ¿Cuál es la diferencia principal entre Kc y Q?
52. ¿Qué ocurre en equilibrio estático?
53. ¿Qué tipo de equilibrio se busca en las reacciones de combustión?
54. ¿Cuál es el efecto de aumentar la concentración de un reactivo en un equilibrio?
55. Para una reacción aA + bB ⇌ cC + dD, ¿cómo se expresa Kc?
56. ¿Cuál es la condición necesaria para que un sistema alcance el equilibrio químico?
57. ¿Cuál de las siguientes aplicaciones del equilibrio químico se utiliza para maximizar la producción de ácido clorhídrico en un proceso industrial?
58. En una reacción química, ¿qué sucede si se alteran las condiciones del sistema?
59. ¿Qué representa Δn en la relación entre Kc y Kp?
60. ¿Qué significa K en la ecuación de equilibrio?
61. En la producción de metanol, ¿qué efecto tiene una disminución de la temperatura sobre el equilibrio?
62. Si se aumenta la temperatura en una reacción exotérmica, ¿qué ocurre con el equilibrio?
63. En la reacción 2A ⇌ B, si [A] = 0.3 M y [B] = 0.1 M, ¿cuál es el valor de Kc?
64. Cuando un sistema en equilibrio se enfría, ¿qué efecto tiene sobre la reacción exotérmica?
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