UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL“LISANDRO ALVARADO”

DECANATO CIENCIAS DE LA SALUDDEPARTAMENTO CIENCIAS FUNCIONALES

SISTEMA DE EDUCACION A DISTANCIACURSO PREUNIVERSITARIO

QUIMICA GENERAL

EQUILIBRIO QUÍMICO

1Dr. Jham Papale

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Transformación de una o más sustancias en sustancias nuevas, con características físicas y química distintas a las que le dieron origen.

A + B C + D Reaccionantes Productos

REACCIÓN QUÍMICA

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICA

•IRREVERSIBLES O UNIDIRECCIONALES: •Ocurren en una sola dirección. •Se representa con una sola flecha•También son llamadas reacciones completas A + B C + D

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•REVERSIBLES O BIDIRECCIONALES: •Ocurren en dos direcciones. •Se representa con una doble flecha•También son llamadas reacciones imcompletas A + B C + D

Sentido directo o reacción directa : Aquel sentido que va de izquierda a derecha (flecha de arriba)

A + B C + D

Sentido inverso o reacción inversa : Aquel sentido que va de derecha a izquierda (flecha de abajo)

C + D A + B

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Producto de la reacción directa (PRD): Todas las sustancias que se encuentran en el lado derecho de la reacción.

C y D

Producto de la reacción inversa (PRI): Todas las sustancias que se encuentran en el lado izquierdo de la reacción.

A y B

En general: PRI PRD

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VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN:•Cantidad de producto formado en un tiempo determinado. •A mayor cantidad de producto formado, mayor velocidad.•A menor cantidad de producto formado, menor velocidad.

REACCIONES REVERSIBLES: •Velocidad de la reacción directa•Velocidad de la reacción inversa.

velocidad de la reacción directa = velocidad de la reacción inversa

EQUILIBRIO QUIMICO

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Gráficamente:

[ConcentraciónMolar]

Marcha de la reacción

Equilibrio químico

No Equilibrio

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Es importante señalar que la cantidad de reaccionantes que se transforman en productos y de éstos a reaccionantes está regida por la estequiometría de la reacción.

EjemploSe tiene la siguiente reacción hipotética:

A 2B Inicio 8 moles 0 moles Equilibrio 5 moles 6 moles

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ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS REVERSIBLES

ESTADO DE NO EQUILIBRIO Γ = [PRD] r / [PRI]s r y s = coeficientes

Ejemplo:

2NH3 3H2 + N2

Γ = [H2]3 [N2]/[NH3]2

CONDICIONES DE IGUAL OPORTUNIDAD

Condiciones tales que no favorecen la ocurrencia de ninguno de los dos sentidos de una reacción reversible.

Γ = 1

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Ejemplo:

N2 + 3H2 2NH3

Si la concentración de cada componente es 2M, el cociente de concentraciones sería: Γ = [NH3]2 / [N2] [H2]3 = (2)2/ (2)2x (2)2 = 4 / 4x4 = 0,25

Γ = 0,25, es decir Γ ≠ 1 por lo que no existen condiciones de igual oportunidad.

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Ejemplo:

Fructosa 1,6-difosfato Gliceraldehído–3-Fosfato +DHAP

Si las concentraciones son: [Fructosa 1,6-difosfato ] = 6 x 10 -6

[Gliceraldehído–3-Fosfato] = 2 x 10 -2

[Dihidroxiacetona -fosfato] = 3 x 10 -4

Γ= [Gliceraldehído–3-Fosfato] [Dihidroxiacetona -fosfato] = [2 x 10 -2] [3 x 10 -4] = 1

[Fructosa 1,6-difosfato ] [6 x 10 -6] Γ= 1. En este caso, el cociente de concentraciones es igual a uno, por lo tanto si hay condiciones de igual oportunidad.

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ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS REVERSIBLES

ESTADO DE EQUILIBRIO Γ = Constante Constante de equilibrio = Keq

Keq = [PRD]req

/ [PRI]seq r y s = coeficientes

CARACTERISTICAS DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

• Es propia de cada reacción

•Su valor es independiente de las concentraciones iniciales

•Las unidades en que se expresa depende del número de

sustancias participantes en la reacción y en los coeficientes

de cada una de ellas.

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ESPONTANEIDAD DE LAS REACCIONES REVERSIBLES

FACILIDAD DE………

El sentido que ocurra con mayor facilidad será el sentido espontáneo.

Se determina mediante el valor de Keq.

Keq > 1 el sentido espontáneo es el directo y, por ende, el sentido inverso es el no espontáneo.

Keq < 1 el sentido espontáneo es el directo y, por ende, el sentido inverso es el no espontáneo.

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Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3

Inicio Equilibrio Inicio Equilibrio Inicio Equilibrio

Glucosa-1-P 0,080 0,004 0 0,003 0,060 0,006

Glucosa-6-P 0 0,076 0,060 0,057 0,060 0,114

Ejemplo

Experimento 1: Keq = [Glucosa-6-P ] eq = 0,076 = 19 [Glucosa-1-P] eq 0,004 Experimento 2: Keq = [Glucosa-6-P ] eq = 0,057 = 19 [Glucosa-1-P] eq 0,003 Experimento 3: Keq = [Glucosa-6-P ] eq = 0,114 = 19 [Glucosa-1-P] eq 0,006

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CONSIDERACIONES GENERALES:

1.- Si bajo la condiciones iniciales de reacción Γ ≠ Keq NO EQUILIBRIO.

2. Si la reacción no está en equilibrio, el sentido que ocurre para

alcanzarlo viene definido por el valor de Γ y Keq.

* Cuando Γ< Keq, ocurre el sentido directo de la reacción

*Cuando Γ> Keq, ocurre el sentido inverso de la reacción

3. Cuando existen condiciones de igual oportunidad, se realiza el

sentido espontáneo de la reacción.

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CONSTANTE DE EQUILIBRIO BIOLÓGICA:

En los sistemas biológicos, las concentraciones molares de agua e iones hidrógeno son constantes, 55,56 M y 10-7 M respectivamente.

Cuando se incorporan estos valores a la constante de equilibrio, se obtiene la CONSTANTE DE EQUILIBRIO BIOLÓGICA : K’eq.

ATP + H2O ADP + Pi +H+

Keq = [ADP]eq [Pi]eq [H +]eq = [ADP]eq [Pi]eq x 10 -7

[ATP]eq [H2O]eq [ATP]eq x 55,56

55,56 x Keq = [ADP]eq [Pi]eq = K’eq 10-7 [ATP]eq