Page 659 - Quimica - Undécima Edición

14.2 Escritura de las expresiones de las constantes de equilibrio 629

Como las presiones suelen expresarse en atm, la constante de los gases R es 0.0821 L ?
atm/K ? mol, y la expresión que relaciona K P y K c es

Para utilizar esta ecuación, las presio-
¢n
K P 5 K c (0.0821T) 1 ( ) 5 . 4 nes en K P deben expresarse en atm.
En general, K P fi K c , excepto en el caso especial en el que Δn 5 0, como en la mezcla
en equilibrio de hidrógeno molecular, bromo molecular y bromuro de hidrógeno:

H 2 (g) 1 Br 2 (g) Δ 2HBr(g)

En este caso, la ecuación (14.5) se escribe como

K P 5 K c (0.0821T ) 0 Cualquier número elevado a la poten-
cia 0 es igual a 1.
5 K c
La ionización del ácido acético (CH 3 COOH) en agua es otro ejemplo de un equilibrio
homogéneo:

2
1
CH 3 COOH(ac) 1 H 2 O(l) Δ CH 3 COO (ac) 1 H 3 O (ac)
La constante de equilibrio es

1
2
[CH 3 COO ][H 3 O ]
K¿ c 5
[CH 3 COOH][H 2 O]
(Aquí usamos la prima de K c para distinguirla de la forma fi nal de la constante de equi-
librio que se obtiene después.) En 1 L, o 1 000 g de agua, existen 1 000 g/(18.02 g/mol),
o 55.5 moles de agua. En consecuencia, la “concentración” de agua, o [H 2 O], es de 55.5
mol/L, o 55.5 M (vea página 585). Ésta es una cantidad grande en comparación con la
concentración de otras especies presentes en disolución (por lo general 1 M o menores),
y suponemos que no cambia en forma apreciable durante el transcurso de una reacción.
Así, la magnitud [H 2 O] la consideramos como una constante y la constante de equilibrio
se reduce a

1
2
[CH 3 COO ][H 3 O ]
K c 5
[CH 3 COOH]
donde

K c 5 K¿ c [H 2 O]

Constante de equilibrio y unidades

Observe que en general en la expresión de la constante de equilibrio no se incluyen uni-
dades. En termodinámica, K se defi ne en términos de actividades en vez de concentracio- Para sistemas no ideales, las activida-
des no son exactamente iguales a las
nes. Para un sistema ideal , la actividad de una sustancia es la proporción de su concentraciones, desde el punto de
concentración (o presión parcial) en relación con un valor estándar, el cual es 1 M (o 1 vista numérico. En algunos casos, las
atm). Este procedimiento elimina todas las unidades pero no modifi ca la magnitud de la diferencias pueden ser apreciables. A
menos que se señale lo contrario, en
concentración o la presión. En consecuencia, K no tiene unidades. Este procedimiento lo este libro se manejarán todos los sis-
aplicaremos también en los equilibrios ácido-base y en los equilibrios de solubilidad (ca- temas como ideales.
pítulos 15 y 16).
Los ejemplos 14.1 a 14.3 muestran el procedimiento para escribir expresiones de
constante de equilibrio y para calcular el valor de ésta y de las concentraciones en el
equilibrio.