3. La composición en el equilibrio

Cuando dispones de la composición de un sistema ¿cómo puedes saber su composición una vez alcanzado el equilibrio? Y al revés, dada la composición en equilibrio, tienes que saber determinar la constante de equilibrio.

El planteamiento y la técnica a utilizar es sencilla, pero la resolución resulta a veces un poco compleja, sobre todo en los sistemas gaseosos. Verás cómo en los sistemas en disolución la parte operativa es notablemente más sencilla, porque ahora vas a tener que trabajar con concentraciones o con presiones, y con sus constantes respectivas, aplicando la ecuación de los gases cuando lo necesites, mientras que en las disoluciones solamente se trabaja con Kc.

Resulta más sencillo que plantees la composición inicial y en el equilibrio utilizando la cantidad de sustancia, porque así puedes pasar fácilmente a concentraciones (dividiendo por el volumen) o a presiones (con la ecuación de los gases). Además, también calcularás fácilmente el grado de reacción (la cantidad que ha reaccionado en relación con la que podía reaccionar).

Para comenzar, un caso típico que marcará la pauta sobre cómo debes plantear el equilibrio en la mezcla reaccionante. En primer lugar, plantea el problema utilizando el parámetro intermedio x para resolver la situación de equilibrio, con lo que verás que el grado de reacción se calcula de una forma muy sencilla: siendo x la cantidad de sustancia que reacciona y ninicial la que había en total para reaccionar, el grado de reacción es:

 

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Se introducen 3 moles de gas N2O4 en un recipiente de 2 litros a 27ºC y se deja que se establezca el equilibrio de disociación en gas NO2. Si la Kc es de 16, determina la composición de la mezcla en equilibrio, el grado de disociación, la presión en el equilibrio y el valor de Kp.


Icono de iDevice AV - Reflexión
Al resolver la situación anterior, has obtenido que la presión en el equilibrio es de 65,44 atm. Justifica sin realizar cálculos si la presión inicial será la misma, mayor o menor.