Equilibrio químico
Observa cómo evolucionan las concentraciones de H₂, I₂ e HI hasta alcanzar el estado de equilibrio y comprende el significado de la constante Kc.
Reacción: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)
Evolución de las concentraciones
Tabla ICE
| H₂ | I₂ | 2HI | |
|---|---|---|---|
| Inicial (I) | 1.000 | 1.000 | 0.000 |
| Cambio (C) | −0.780 | −0.780 | +1.559 |
| Equilibrio (E) | 0.220 | 0.220 | 1.559 |
Avance (x): x = 0.780 mol·L⁻¹
Magnitudes calculadas
| Magnitud | Fórmula | Sustitución | Valor |
|---|---|---|---|
| [H₂]eq | [H₂]₀ − x | 1.000 − 0.780 | 0.220 mol·L⁻¹ |
| [I₂]eq | [I₂]₀ − x | 1.000 − 0.780 | 0.220 mol·L⁻¹ |
| [HI]eq | 2x | 2 × 0.780 | 1.559 mol·L⁻¹ |
| Kc | [HI]²eq / ([H₂]eq·[I₂]eq) | 1.559² / (0.220·0.220) | 50.0 |
Kc entre 1 y 100: en el equilibrio hay cantidades apreciables tanto de reactivos (H₂, I₂) como de producto (HI).
Puntos clave
- Cuando Q < Kc la reacción avanza hacia los productos hasta que Q = Kc.
- Un Kc grande indica equilibrio desplazado hacia los productos; Kc pequeña, hacia los reactivos.
- La tabla ICE (Inicial–Cambio–Equilibrio) es la herramienta estándar para calcular concentraciones de equilibrio.
- El avance de reacción x se obtiene resolviendo la ecuación cuadrática derivada de la expresión de Kc.
Investiga
Pregunta
Si cambias las concentraciones iniciales de H₂ e I₂, ¿cambia el valor de Kc en el equilibrio?
Procedimiento
- Deja «Constante de equilibrio Kc» fija y no la toques durante el experimento.
- Con las concentraciones iniciales [H₂]₀ e [I₂]₀ por defecto, anota las concentraciones en el equilibrio.
- Cambia [H₂]₀ e [I₂]₀ a valores distintos (Kc igual) y vuelve a anotar las concentraciones en el equilibrio.
Datos
Concentraciones de equilibrio (H₂, I₂, HI) para dos combinaciones iniciales distintas.
Análisis
Calcula [HI]²/([H₂]·[I₂]) en el equilibrio para cada combinación inicial.
Conclusión
¿El valor calculado coincide con Kc en ambos casos, aunque las concentraciones de partida fueran distintas?
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