Calculando las Concentraciones en Equilibrio

Las concentraciones de equilibrio desconocidas se pueden determinar a partir de la concentración inicial de los reactivos y la constante de equilibrio, K, para la reacción. Considere la reacción donde reaccionan 0, 30 de gas nitrógeno molar y 0, 40 de gas oxígeno molar para producir gas óxido nítrico y donde K es 0, 10. Para calcular las concentraciones de equilibrio, los valores conocidos se tabulan en una tabla ICE.

Para el cambio de concentración, el aumento o la disminución de cada producto o reactivo, respectivamente, se denota x veces su coeficiente estequiométrico. La suma o diferencia se usa para encontrar las concentraciones de equilibrio, que luego se sustituyen en la expresión de equilibrio. Para resolver x, la expresión se expande y todos los términos se colocan en un lado para convertirla en la forma:a x al cuadrado más bx más c.

Esta ecuación se puede resolver usando la fórmula cuadrática. La resolución da como resultado dos valores para x:0, 047 y 0, 065 negativo. Como la concentración negativa de una sustancia es imposible, el valor puede rechazarse.

Usando 0, 047 para x, las concentraciones de equilibrio de nitrógeno, oxígeno y óxido nítrico equivalen a 0, 25, 0, 35 y 0, 094 molar, respectivamente. La condición del cuadrado perfecto es una situación en la que se puede usar una alternativa para evitar la fórmula cuadrática. Por ejemplo, las concentraciones iniciales de nitrógeno y oxígeno en la reacción anterior fueron 0, 30 molar cada una, la ecuación se convierte en un cuadrado perfecto En tales casos, la ecuación se puede simplificar tomando la raíz cuadrada de ambos lados para resolver x.