Descubre el verdadero significado de KP constantes de equilibrio y más información

Como líder de una escuadra deportiva, a menudo puedes llevar a cabo cambios durante un juego. Cada vez que uno de tus jugadores sale del terreno de juego, envías a otro para que lo sustituya. En general, esto implica que tanto la cantidad de jugadores en el campo como la cantidad de jugadores en el banquillo se mantienen invariables. Sin embargo, estos números no necesariamente tienen que ser iguales entre sí, ya que puedes tener más jugadores en el campo que en el banquillo. Pero independientemente de esto, los números se mantienen constantes, lo que significa que la proporción entre ellos también permanece inmutable. Esta analogía es muy similar al concepto de equilibrio constante.

Calcular Kc ejemplo

En este caso, nuestro único producto es SO3, del cual contamos con dos moles en la ecuación. Los reactivos, por otro lado, son SO2 y O2, con dos moles y uno respectivamente, según los coeficientes en la reacción química balanceada.

Actualmente, esta información es suficiente para nosotros. A continuación, repasaremos cómo las unidades de la constante Kc funcionan y cómo se les asigna un valor numérico.

Las unidades de Kc pueden variar de un cálculo a otro, dependiendo de la reacción en la que se esté trabajando. Si deseas calcular la unidad, puedes seguir los siguientes pasos:

Constante de equilibrio Kp

Kp: una constante de equilibrio basada en presiones parciales para determinar la relación de productos y reactivos en una reacción reversible.

Al igual que Kc, Kp también es una constante que se utiliza en reacciones reversibles en equilibrio, la diferencia es que en este caso se toman en cuenta las presiones parciales de los gases involucrados en la reacción.

Para encontrar la relación de productos y reactivos en el equilibrio, se utiliza la ecuación de Kp, la cual relaciona las diferentes presiones parciales de los gases presentes en el sistema.

Puntos esenciales de las constantes de equilibrio

La Kc es un factor que indica la proporción entre la concentración de los reactivos y la concentración de los productos en una reacción reversible en equilibrio.

Para una reacción general aA + bB ⇌ cC + dD, la constante se calcula dividiendo la concentración de los productos elevada a su coeficiente estequiométrico por la concentración de los reactivos elevada a su coeficiente estequiométrico. Las unidades de la Kc dependen de la reacción química específica que se esté estudiando.

La Kp, por otra parte, es una constante de equilibrio que se basa en las presiones parciales de los reactivos y los productos. Sirve para determinar la relación entre estos componentes en una reacción en equilibrio.

El concepto de la constante de equilibrio una explicación detallada

Si colocas una reacción reversible en un recipiente sellado y la dejas ahí un tiempo suficiente, alcanzará el equilibrio de manera gradual. Esto sucede cuando las concentraciones de los reactivos y productos se estabilizan y la velocidad de la reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa.

Fig. 1: El equilibrio se alcanza cuando la velocidad de la reacción directa y la reacción inversa son iguales y la concentración de los productos y reactivos permanece constante.

Pero lo más interesante de las reacciones reversibles es que, siempre y cuando las condiciones externas no cambien, se mantendrá una proporción constante de productos a reactivos. A esta proporción se le conoce como constante de equilibrio.

Constante de equilibrio Kc

Como ya hemos mencionado previamente, la constante de equilibrio es un concepto crucial en química que establece una conexión entre las cantidades de reactivos y productos presentes en una mezcla alcanzando un estado de equilibrio. Hay diversos tipos de constantes de equilibrio, siendo la constante Kc una de ellas.

La constante Kc se define como el valor resultante al relacionar las concentraciones de los reactivos y productos involucrados en una reacción reversible alcanzando un estado de equilibrio.

Fórmula de la constante de equilibrio Kc una herramienta esencial en química

Reacción reversible en equilibrio: Al observar este proceso, podrías apreciarlo desde ambos lados: C y D se combinan para formar A y B. Sin embargo, nos enfocaremos en una sola dirección para simplificar las cosas.

Equilibrios heterogéneos y Kc: Al calcular el valor de Kc para estos equilibrios, se excluyen los sólidos o líquidos puros presentes en el sistema. Esto se debe a que no se disuelven en otras sustancias y siempre tienen una concentración de 1.

Ejemplo práctico: Tomemos como ejemplo la reacción entre PCl3 (tricloruro de fósforo líquido) y Cl2 (cloro gaseoso), que produce PCl5 (pentacloruro de fósforo) en forma de gas. La ecuación es la siguiente:

Estimación de la medida de la constante Kc

Cómo calcular Kc a partir de la concentración inicial de los reactivos

En algunos problemas te pedirán que encuentres el valor de Kc y te darán la concentración inicial de los reactivos. Aquí te explicamos cómo hacerlo:

Imaginemos un recipiente sellado con un volumen de 600 cm³, en el cual reaccionan 0,500 moles de H₂ y 0,600 moles de Cl₂ hasta alcanzar el equilibrio de la siguiente manera:

Para facilitar el cálculo, vamos a hacer una tabla con la información proporcionada en el enunciado. En ella anotaremos para cada especie el número de moles al inicio de la reacción, el cambio en el número de moles y el número de moles en el equilibrio. Además, agregaremos una fila para la concentración en el equilibrio.

A continuación, presentamos la tabla:

Especie	Número de moles iniciales	Cambio en el número de moles	Número de moles en el equilibrio
H₂	0,500	-x	0,500-x
Cl₂	0,600	-x	0,600-x
HCl	0	x	x
Concentración (M)	-	-	x/0,600 - x

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Kc es una constante de equilibrio que se mantiene constante para una reacción en particular a una temperatura determinada, independientemente de la cantidad de productos o reactivos con la que se inicie.

Esta constante se calcula mediante la relación entre la concentración de reactivos y productos, en una reacción reversible en equilibrio.

Por lo tanto, Kc es una propiedad intrínseca de una reacción, que no cambia sin importar las condiciones iniciales de la misma. Es una medida de la eficiencia con la que una reacción ocurre y permite predecir cómo evolucionará el equilibrio químico ante cambios en la concentración de reactivos y productos.

Decodificando las iniciales KP

Un análisis de las abreviaturas revela que, en general, los 2 caracteres que conforman la sigla KP corresponden a las primeras letras de las palabras en la lista. Sin embargo, esta regla no siempre se aplica, en ocasiones se utilizan varias letras para crear un acrónimo o se emplean números para clasificar elementos similares.

No obstante, KP no se limita exclusivamente al listado mencionado anteriormente, ya que puede tener otras interpretaciones o significados. Es decir, es posible que las siglas o acrónimo KP hagan referencia a otras connotaciones no incluidas en la lista, debido a que diferentes idiomas o países pueden otorgarles otros significados.

Presión parcial

Antes de adentrarnos en las constantes de equilibrio, es importante explicar el concepto de presiones parciales. Estas hacen referencia a la presión que ejerce cada gas en un sistema de equilibrio gaseoso. Es imprescindible comprender este concepto para poder entender correctamente los siguientes aspectos.

En un equilibrio gaseoso, la presión total del sistema depende de la presión de cada uno de los gases presentes en él. Por ejemplo, si en un sistema hay tres gases (A, B y C), la presión total será el resultado de sumar las presiones parciales de cada uno de ellos:

Presión total = Presión parcial de A + Presión parcial de B + Presión parcial de C