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Química · Glosario

¿Qué es Estado de equilibrio, reacción cuantitativa?

También llamado: estado de equilibrio · reaccion cuantitativa

Definición 7.21 Química universitaria — primer año · Capítulo 7 — Describir un sistema químico: avance, actividades, Q y K

El estado final es un estado de equilibrio cuando todas las especies de la reacción están presentes y $Q = K^\circ$ . La reacción es cuantitativa (o total) cuando en el estado final el reactivo limitante ha desaparecido prácticamente, $\xi_f \approx \xi_{\max}$ ; esto ocurre cuando $K^\circ$ es muy grande.

A la izquierda, el cociente de CO + H2O <=> CO2 + H2 crece con el avance y alcanza K una sola vez (problema de fin de semana). A la derecha, para CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g) en un recipiente cerrado de 10\, L, Q = p_ CO2/p crece con ; con 0.050\, mol de carbonato alcanza K = 0.20 (equilibrio); con 0.010\, mol, el carbonato se agota antes y el estado final no es un equilibrio. — A la izquierda, el cociente de $\ce{CO + H2O <=> CO2 + H2}$ crece con el avance y alcanza $K^\circ$ una sola vez (problema de fin de semana). A la derecha, para $\ce{CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)}$ en un recipiente cerrado de $10\,\mathrm{L}$ , $Q = p_{\ce{CO2}}/p^\circ$ crece con $\xi$ ; con $0.050\,\mathrm{mol}$ de carbonato alcanza $K^\circ = 0.20$ (equilibrio); con $0.010\,\mathrm{mol}$ , el carbonato se agota antes y el estado final no es un equilibrio.

A la izquierda, el cociente de CO + H2O <=> CO2 + H2 crece con el avance y alcanza K una sola vez (problema de fin de semana). A la derecha, para CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g) en un recipiente cerrado de 10\, L, Q = p_ CO2/p crece con ; con 0.050\, mol de carbonato alcanza K = 0.20 (equilibrio); con 0.010\, mol, el carbonato se agota antes y el estado final no es un equilibrio. — A la izquierda, el cociente de $\ce{CO + H2O <=> CO2 + H2}$ crece con el avance y alcanza $K^\circ$ una sola vez (problema de fin de semana). A la derecha, para $\ce{CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)}$ en un recipiente cerrado de $10\,\mathrm{L}$ , $Q = p_{\ce{CO2}}/p^\circ$ crece con $\xi$ ; con $0.050\,\mathrm{mol}$ de carbonato alcanza $K^\circ = 0.20$ (equilibrio); con $0.010\,\mathrm{mol}$ , el carbonato se agota antes y el estado final no es un equilibrio.

Ejemplos

Ejemplo 7.24 (Una reacción cuantitativa)

Para $\mathrm{A + B \rightleftharpoons C + D}$ en disolución con $[\ce{A}]_0 = [\ce{B}]_0 = 0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ y $K^\circ = 10^6$ : suponiendo la reacción total, $[\ce{C}] = [\ce{D}] = 0.10$ ; entonces, $0.10^2/\varepsilon^2 = 10^6$ da $\varepsilon = 1.0 \times 10^{-4}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ , un 0.1 % de la cantidad inicial: la hipótesis está justificada.

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