Objetivos de aprendizaje
- Comprender los conceptos del tema y conectarlos con modelos químicos.
- Usar ecuaciones, constantes y unidades con condiciones de validez.
- Resolver problemas representativos e interpretar resultados.
- Aplicar el contenido a laboratorio, ambiente, materiales o tecnología según corresponda.
Equilibrio dinámico
En equilibrio, las velocidades directa e inversa son iguales. No significa que la reacción se detuvo: las transformaciones continúan, pero las concentraciones permanecen constantes.
Constantes y cociente
Para $$aA+bB\rightleftharpoons cC+dD$$ se define $$K_c=\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$$. El cociente $Q$ tiene la misma forma, pero usa concentraciones iniciales o de un instante. Comparar $Q$ con $K$ predice dirección.
Tablas ICE
Las tablas Inicial-Cambio-Equilibrio organizan cálculos. Se plantean concentraciones iniciales, cambios en función de $x$ y expresiones de equilibrio; luego se sustituyen en $K$.
Le Châtelier
Un sistema perturbado responde oponiéndose parcialmente al cambio. Cambios de concentración, presión, volumen y temperatura desplazan la composición; un catalizador no cambia $K$, solo acelera llegar al equilibrio.
Ejemplo guía
Cómo estudiar este capítulo
Tomá una situación concreta, identificá especies químicas, escribí la relación cuantitativa central, revisá unidades y preguntá qué predice el modelo. En temas de equilibrio, compará estado inicial y final; en temas energéticos, revisá signos; en temas de soluciones, verificá concentración y volumen; en temas de materiales, conectá estructura con propiedad.
Recurso interactivo
Usá el applet asociado para visualizar el fenómeno o comprobar tendencias, y Calculas para revisar operaciones.
Abrir appletAbrir CalculasErrores frecuentes
| Error | Control |
|---|---|
| Aplicar una fórmula sin revisar supuestos. | Identificar si el sistema es ideal, diluido, en equilibrio, estándar o aproximado. |
| Perder unidades o usar volumen en mL cuando la ecuación requiere L. | Escribir unidades en cada paso. |
| Confundir cantidad inicial con cantidad de equilibrio o final. | Separar datos iniciales, cambios y resultados. |
| Interpretar números sin sentido químico. | Comprobar signo, orden de magnitud y coherencia material. |
Autoevaluación y uso docente
- Calcular $Q$ y predecir dirección.
- Resolver problemas simples con ICE.
- Interpretar $K$ grande o pequeño.
- Aplicar Le Châtelier cualitativamente.
Para clase
Conviene comenzar con un fenómeno observable, formalizar el modelo, resolver un ejemplo numérico y cerrar con una pregunta conceptual que obligue a justificar la predicción.
Fuentes de referencia
- Química, Raymond Chang y Kenneth A. Goldsby, capítulos sobre soluciones, cinética, equilibrio, ácidos y bases, termodinámica, electroquímica, química nuclear y ambiental.
- Química: La ciencia central, Brown, LeMay, Bursten y colaboradores, capítulos sobre disoluciones, cinética, equilibrio, electroquímica, nuclear y química ambiental.
- Química General, McMurry y Fay, capítulos sobre soluciones, equilibrio, termodinámica, electroquímica y química descriptiva.
- Química 2e, OpenStax, unidades sobre soluciones, cinética, equilibrio, ácidos-base, termodinámica, electroquímica y química nuclear.