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00:00:15,980 --> 00:00:22,280
Hola a todos, soy Raúl Corraliza, profesor de química de segundo de bachillerato en el IES

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00:00:22,280 --> 00:00:27,359
arquitecto Pedro Gumiel de Alcalá de Henares y os doy la bienvenida a esta serie de videoclases

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00:00:27,359 --> 00:00:37,950
de la unidad 5 dedicada al estudio del equilibrio químico. En la videoclase de hoy estudiaremos el

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00:00:37,950 --> 00:00:49,979
equilibrio en términos de presiones parciales. En la videoclase anterior estudiábamos el equilibrio

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00:00:49,979 --> 00:00:56,240
en términos de concentraciones, puesto que estábamos considerando sustancias en disolución

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00:00:56,240 --> 00:01:01,340
acuosa y deducíamos la ley de acción de masas para estudiar el equilibrio tanto desde un

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00:01:01,340 --> 00:01:06,340
punto de vista cuantitativo como cualitativo. En esta videoclase lo que vamos a hacer es

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00:01:06,340 --> 00:01:13,019
considerar que tenemos un equilibrio de sustancias gaseosas y lo que vamos a hacer es caracterizar

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00:01:13,019 --> 00:01:17,299
el equilibrio en términos de presiones parciales, que son las magnitudes que caracterizan los

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00:01:17,299 --> 00:01:23,379
gases y vamos a hallar una ecuación equivalente a la lidiacción de masas, pero en lugar de en

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00:01:23,379 --> 00:01:30,180
función de concentraciones, en función de las presiones parciales. Si recordáis lo que estudiamos

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00:01:30,180 --> 00:01:35,819
en la física química del año pasado, la presión parcial de un gas es la que ejercería sobre las

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00:01:35,819 --> 00:01:42,040
paredes del recipiente que lo contiene si estuviera él solo. Puede determinarse conocida la cantidad

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00:01:42,040 --> 00:01:46,540
de sustancia, el volumen total del recipiente y la temperatura a partir de la ecuación de estado

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00:01:46,540 --> 00:01:55,099
de los gases ideales, puesto que P por V es igual a nRT, siendo P la presión parcial y n la cantidad

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00:01:55,099 --> 00:02:00,560
de esa sustancia concreto. Si el volumen lo pasamos a miembros de la derecha dividiendo, como tenemos

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00:02:00,560 --> 00:02:07,159
aquí, cantidad de sustancia dividido entre volumen es igual a concentración, así que podemos expresar

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00:02:07,159 --> 00:02:12,400
la presión en función de la concentración de esta manera, presión parcial igual a concentración por

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00:02:12,400 --> 00:02:16,759
R por T, o bien, pues lo que nos interesa más en este momento, podemos despejar la

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00:02:16,759 --> 00:02:22,240
concentración igual a la presión parcial dividido entre R y T, que estarían en este

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00:02:22,240 --> 00:02:25,599
miembro de la derecha multiplicando y pasaríamos al miembro de la izquierda dividiendo.

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00:02:27,099 --> 00:02:32,159
Si sustituimos esta expresión general para las concentraciones en función de las presiones

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00:02:32,159 --> 00:02:37,000
parciales de las especies gaseosas dentro de la ley de acción de masas del equilibrio

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00:02:37,000 --> 00:02:41,699
homogéneo con la anotación que habíamos visto en la clase anterior, pues lo que obtenemos

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00:02:41,699 --> 00:02:47,340
es que si la constante de equilibrio es igual a concentraciones de productos elevado a sus

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00:02:47,340 --> 00:02:52,439
coeficientes estequiométricos dividido entre concentraciones de reactivos elevado a sus

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00:02:52,439 --> 00:02:57,879
coeficientes estequiométricos, bien pues en este caso lo que obtenemos es igual a presiones

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00:02:57,879 --> 00:03:03,819
parciales de productos elevado a coeficientes estequiométricos dividido entre presiones

29
00:03:03,819 --> 00:03:09,780
parciales de reactivos elevado a sus coeficientes estequiométricos y este término RT que proviene

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00:03:09,780 --> 00:03:17,219
de este RT en todas las concentraciones, elevado a menos delta DN. Este delta DN es la variación de

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00:03:17,219 --> 00:03:23,080
la molecularidad de productos irreactivos y, por definición, es la suma de los coeficientes

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00:03:23,080 --> 00:03:29,419
estequiométricos de los productos menos la suma de los coeficientes estequiométricos de los

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00:03:29,419 --> 00:03:38,060
reactivos. Así pues, de la lidiacción de masas se deduce que Kc es igual a este término que

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00:03:38,060 --> 00:03:42,199
contiene todas las presiones parciales multiplicado por este otro término que

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00:03:42,199 --> 00:03:49,099
contiene RT. Pues bien, este cociente de las presiones parciales se denomina

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00:03:49,099 --> 00:03:54,580
constante de equilibrio K sub p, de tal forma que si el sistema se halla en

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00:03:54,580 --> 00:04:00,280
equilibrio, el producto de las presiones parciales de los productos elevados a

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00:04:00,280 --> 00:04:04,539
los coeficientes estequiométricos dividido entre el producto de las

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00:04:04,539 --> 00:04:07,520
presiones parciales de los reactivos elevados a sus coeficientes

40
00:04:07,520 --> 00:04:16,740
estequiométricos, debe tomar un valor constante igual a esta constante Kp. Al igual que ocurría

41
00:04:16,740 --> 00:04:23,620
con la constante de equilibrio Kc, Kp habría de tener unidades asignadas, puesto que, vuelvo

42
00:04:23,620 --> 00:04:30,500
atrás, se define como el producto y cociente de presiones parciales elevados a unos ciertos

43
00:04:30,500 --> 00:04:37,980
coeficientes estequiométricos y este cociente no tiene por qué cancelar sus unidades. Lo que se

44
00:04:37,980 --> 00:04:44,160
hace habitualmente es, igual que pasaba en el caso de la constante de equilibrio K sub c, considerar

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00:04:44,160 --> 00:04:52,620
que lo que sustituimos en la ecuación del equilibrio son las presiones normalizadas referidas

46
00:04:52,620 --> 00:04:59,000
a una presión igual a una atmósfera. De tal forma que si lo que tenemos aquí son las presiones

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00:04:59,000 --> 00:05:05,439
divididas entre una atmósfera, lo que nos va a quedar es un cociente adimensional. Y habitualmente

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00:05:05,439 --> 00:05:10,160
no escribiríamos en ningún momento las unidades de la constante de equilibrio.

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00:05:10,740 --> 00:05:13,240
Aunque, insisto, tal y como decía en la videoclase anterior,

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00:05:13,240 --> 00:05:21,939
os podréis encontrar con una parte de la literatura que sí considera que esta constante tiene unidades atmósfera elevado a un cierto número entero

51
00:05:21,939 --> 00:05:27,759
y os podéis encontrar otra parte de la literatura donde la constante de equilibrio no tiene unidades.

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00:05:30,290 --> 00:05:34,290
Lo que hemos visto anteriormente corresponde al estudio de equilibrios homogéneos,

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00:05:34,290 --> 00:05:39,189
donde todas las especies químicas en el interior del reactor se encuentran en estado gaseoso.

54
00:05:39,709 --> 00:05:45,449
En el caso en el que queramos estudiar con la constante Kp, con el equilibrio en función de presiones parciales,

55
00:05:45,550 --> 00:05:51,730
equilibrios heterogéneos, hemos de tener en cuenta que en la expresión de Kp únicamente se pueden incluir

56
00:05:51,730 --> 00:05:59,189
las presiones parciales de aquellas especies que la tengan, esto es, únicamente las presiones parciales de las especies gaseosas.

57
00:05:59,930 --> 00:06:13,550
Líquidos puros, sólidos y disoluciones acuosas no ejercen presión en el sentido de los gases y, consecuentemente, no deben aparecer dentro de la expresión de la constante Kp dentro de la expresión de la ecuación del equilibrio.

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00:06:13,550 --> 00:06:31,759
Al igual que hacíamos en la videoclase anterior con las concentraciones, nosotros podemos utilizar las presiones parciales conocidas de un sistema en unas ciertas condiciones para calcular el cociente de reacción y determinar si el sistema se encuentra o no se encuentra en equilibrio.

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00:06:31,759 --> 00:06:36,360
equilibrio. Puesto que conocidas las presiones parciales, nosotros podemos en cualquier momento

60
00:06:36,360 --> 00:06:41,139
calcular el producto de las presiones parciales de los productos elevados a sus coeficientes

61
00:06:41,139 --> 00:06:45,980
estequiométricos dividido entre las presiones parciales de los reactivos elevados a sus

62
00:06:45,980 --> 00:06:51,740
coeficientes estequiométricos y obtener un valor numérico que comparar con un valor conocido de

63
00:06:51,740 --> 00:06:57,399
la constante de equilibrio Kp en las condiciones en las que se encuentra el sistema. Si el cociente

64
00:06:57,399 --> 00:07:02,279
de reacción coincide con la constante de equilibrio, sabemos que el sistema se encuentra

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00:07:02,279 --> 00:07:08,699
en equilibrio. Y comparando el valor del cociente de reacción y determinando si es mayor o

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00:07:08,699 --> 00:07:13,620
bien menor que la constante de equilibrio, podemos decidir qué es lo que va a ocurrir

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00:07:13,620 --> 00:07:19,240
con el sistema cuando evolucione para alcanzar un nuevo equilibrio. Exactamente igual que

68
00:07:19,240 --> 00:07:23,420
ocurría en la videoclase anterior cuando comparábamos el cociente de reacción Qc

69
00:07:23,420 --> 00:07:29,980
C con la constante de equilibrio K sub C. Si el cociente de reacción es mayor que la constante

70
00:07:29,980 --> 00:07:36,600
de equilibrio, eso quiere decir que las presiones parciales de los productos son mayores de las que

71
00:07:36,600 --> 00:07:42,240
debería en comparación con las presiones parciales de los reactivos, que son demasiado pequeñas con

72
00:07:42,240 --> 00:07:47,019
respecto a lo que debería si el sistema se encontrará en equilibrio, y consecuentemente

73
00:07:47,019 --> 00:07:53,560
el sistema va a evolucionar consumiendo productos para formar reactivos. Esto es, evolucionará hacia

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00:07:53,560 --> 00:08:00,579
la izquierda. Mientras que si la constante de equilibrio toma un valor menor que la constante

75
00:08:00,579 --> 00:08:06,220
de equilibrio, eso querrá decir que el numerador, las presiones parciales de los productos, son

76
00:08:06,220 --> 00:08:12,319
demasiado pequeñas en comparación con las presiones parciales de los reactivos, que son demasiado

77
00:08:12,319 --> 00:08:18,120
grandes con respecto a lo que habría de haber en el equilibrio y, consecuentemente, el sistema va

78
00:08:18,120 --> 00:08:25,100
a evolucionar consumiendo reactivos para formar productos. Esto es, evolucionará hacia la derecha,

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00:08:25,100 --> 00:08:33,519
hacia la formación de productos. Esto que acabamos de ver, el estudio del equilibrio con la constante

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00:08:33,519 --> 00:08:39,980
Kp y una ecuación equivalente a la ley de acción de masas y la caracterización del sistema si se

81
00:08:39,980 --> 00:08:45,019
encuentra o no en equilibrio con el cociente de reacción, es lo que vamos a necesitar para poder

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00:08:45,019 --> 00:08:54,259
resolver los ejercicios propuestos 5 y 6. En el aula virtual de la asignatura tenéis

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00:08:54,259 --> 00:08:59,639
disponibles otros recursos, ejercicios y cuestionarios. Asimismo, tenéis más información

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00:08:59,639 --> 00:09:04,679
en las fuentes bibliográficas y en la web. No dudéis en traer vuestras dudas e inquietudes

85
00:09:04,679 --> 00:09:10,019
a clase o al foro de dudas de la unidad en el aula virtual. Un saludo y hasta pronto.