Equilibrio constante Kc y cómo calcularlo

los equilibrio constante es el valor del cociente de reacción que se calcula a partir de la expresión para equilibrio químico. Depende de la fuerza iónica y la temperatura y es independiente de las concentraciones de reactivos y productos en una solución.

Para el siguiente reacción química:
aA (g) + bB (g) ↔ cC (g) + dD (g)

los constante de equilibrio K_C se calcula utilizando la molaridad y los coeficientes:

K_C = [C]^C[RE]^re / [UN]^un[SI]^si

dónde:

[A], [B], [C], [D] etc. son los concentraciones molares de A, B, C, D (molaridad)

a, b, c, d, etc. son los coeficientes en la ecuación química equilibrada (los números delante de las moléculas)

La constante de equilibrio es una cantidad adimensional (no tiene unidades). Aunque el cálculo generalmente se escribe para dos reactivos y dos productos, funciona para cualquier número de participantes en la reacción.

El cálculo e interpretación de la constante de equilibrio depende de si la reacción química implica un equilibrio homogéneo o un equilibrio heterogéneo.

• Todos los productos y reactivos están en la misma fase para una reacción en equilibrio homogéneo. Por ejemplo, todo podría ser un líquido o todas las especies podrían ser gases.
• Más de una fase está presente para reacciones que alcanzan un equilibrio heterogéneo. Por lo general, solo están presentes dos fases, como líquidos y gases o sólidos y líquidos. Los sólidos se omiten de la expresión de equilibrio.

Para cualquier temperatura dada, solo hay una valor para la constante de equilibrio. K_C solamente cambia si la temperatura a la que ocurre la reacción cambia. Puede hacer algunas predicciones sobre la reacción química en función de si la constante de equilibrio es grande o pequeña.

Si el valor para K_C es muy grande, entonces el equilibrio favorece la reacción a la derecha, y hay más productos que reactivos. Se puede decir que la reacción es "completa" o "cuantitativa".

Si el valor de la constante de equilibrio es pequeño, entonces el equilibrio favorece la reacción a la izquierda, y hay más reactivos que productos. Si el valor de K_C se acerca a cero, se puede considerar que la reacción no ocurre.

Si los valores para el equilibrio constante para el avance y reacción inversa son casi iguales, entonces es probable que la reacción proceda en una dirección, y la otra y las cantidades de reactivos y productos serán casi iguales. Este tipo de reacción se considera reversible

Para el equilibrio entre iones de cobre y plata:

Cu (s) + 2Ag⁺ ⇆ Cu²⁺(aq) + 2Ag (s)

La expresión constante de equilibrio se escribe como:

Kc = [Cu²⁺] / [Ag⁺]²

Tenga en cuenta que el cobre sólido y la plata se omitieron de la expresión. Además, tenga en cuenta que el coeficiente para el ion plata se convierte en un exponente en el cálculo de equilibrio constante.