Constante de equilibrio para especies que se disocian o se combinan: Electrolitos débiles y pesados

Constante de equilibrio para especies que se disocian o se combinan: Electrolitos débiles y pesados

Los electrolitos son aquellas sustancias que al disolverse en agua forma iones. La ionización o disociación puede ser tanto parcial como total, de esto dependerá si el electrolito es débil o fuerte.

Electrolitos fuertes: son aquellos que provoca exclusivamente la formación de iones con una reacción de disolución prácticamente irreversible. Ejemplo:

NO₃K à NO₃^-+K⁺

Electrolitos débiles: son aquellos que al disolverse en agua produce iones parciales, con reacciones de tipo reversible. Ejemplo:

NH₄OH à NH₄ ⁺ +OH^-

Ciertas sustancias se ionizan por completo en agua, pero tienen solubilidad limitada; a éstas se les llamará sustancias ligeramente solubles.

 Las sustancias se pueden combinar en solución para formar un producto disociable. Ejemplo:

La reacción del cobre (II) con amoniaco para formar la especie Cu (NH3)4 2.

La disociación de electrólitos débiles o la solubilidad de sustancias ligeramente solubles se pueden describir de manera cuantitativa mediante las constantes de equilibrio. Las constantes para electrólitos por completo disueltos y disociados son efectivamente infinitas. Considérese la especie disociante AB:

La constante de equilibrio para una disociación así se puede escribir como:

Cuanto mayor sea K_eq, mayor será la disociación.

 Ejemplo, cuanto mayor sea la constante de equilibrio de un ácido, más fuerte será el ácido. Algunas especies se disocian por etapas, y se puede escribir una constante de equilibrio para cada paso de disociación. Un compuesto A₂ B, por ejemplo, se puede disociar como sigue

La disociación total del compuesto es la suma de estos dos equilibrios:

Si se multiplican amabas ecuaciones, se llega a la constante total de equilibrio:

Cuando las especies químicas se disocian por etapas como en este caso, las constantes sucesivas de equilibrio por lo general se vuelven progresivamente más pequeñas. Observe que en los cálculos de equilibrio se usa siempre mol/L para concentraciones de soluciones.

Si una reacción se escribe en el sentido inverso se aplican los mismos equilibrios, pero la constante de equilibrio se invierte. Así, en el ejemplo anterior, para ,

K_eq(inversa) = [AB]/([A][B])= 1/K_eq(adelante)

Si K_eq para la reacción hacia adelante es 10⁵, entonces Keq para la reacción inversa es 10^-5.