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Constantes de equilibrio Kc y Kp – tablas ICE

QuímicaCinética y equilibrioEdades 16–17

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Introduce las cantidades iniciales de varios ensayos, observa cómo el sistema llega al equilibrio en una gráfica de concentración frente al tiempo mientras se completa la tabla ICE, y comprueba que Kc sale igual en cada ensayo a temperatura fija. Calcula Kp a partir de fracciones molares y presiones parciales, predice el sentido de la reacción comparando Q con K, resuelve problemas de tablas ICE que se corrigen solos y explora cómo cambia K al invertir, multiplicar o sumar reacciones, junto con ΔG° = −RT ln K.

Lección: Constantes de equilibrio Kc y Kp – tablas ICE, cociente de reacción Q y efecto de la temperatura sobre K

Qué muestra

En el equilibrio, las reacciones directa e inversa ocurren a la misma velocidad, así que las concentraciones dejan de cambiar. La constante de equilibrio Kc = [productos]^coeficientes / [reactivos]^coeficientes tiene el mismo valor sean cuales sean las cantidades iniciales, siempre que la temperatura no cambie. Para gases, Kp usa presiones parciales (fracción molar × presión total) y Kp = Kc(RT)^Δn. Comparar el cociente de reacción Q con K indica hacia dónde reaccionará una mezcla. Solo la temperatura cambia K: al subir T, K baja en una reacción exotérmica y sube en una endotérmica.

Cómo usarla

En la pestaña Experimentos elige el Sistema, ajusta Temperatura y Volumen, escribe las cantidades iniciales y pulsa Llevar al equilibrio (o Ir al equilibrio). Cada ensayo se añade a la tabla de resultados para que compares Kc. Elige la Unidad de presión para Kp y verás fracciones molares y presiones parciales. En Problemas ICE pulsa Nuevo problema, escribe tu respuesta y pulsa Comprobar, o usa Paso siguiente. En Manipular K invierte, multiplica o suma reacciones y mueve el deslizador del tamaño de K.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Experimentos: ensayos hasta el equilibrio, Problemas con tablas ICE, Manipular K y tamaño de K
  • Sistema en equilibrio H₂ + I₂ ⇌ 2HI, N₂O₄ ⇌ 2NO₂, N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, Esterificación: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O
  • Temperatura (limitada al rango de cada sistema) 0–600 °C
  • Volumen del recipiente 0,5–20 L
  • Cantidad inicial del primer reactivo 0–10 mol
  • Cantidad inicial del segundo reactivo 0–10 mol
  • Cantidad inicial del primer producto 0–10 mol
  • Cantidad inicial del segundo producto 0–10 mol
  • Unidad de presión para Kp bar, atm, kPa
  • log K inicial en la pantalla Manipular K -10–10

Preguntas para explorar

  1. ¿Cambia Kc si empiezas con el doble de hidrógeno? ¿Por qué?
  2. Si Q es mayor que K, ¿hacia qué sentido avanza la reacción para llegar al equilibrio?
  3. ¿Por qué al subir la temperatura aumenta K para N₂O₄ ⇌ 2NO₂ pero disminuye para la síntesis de amoníaco?

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