Constante de equilibrio

Por lo tanto, dada la composición inicial de un sistema, se pueden usar valores constantes de equilibrio conocidos para determinar la composición del sistema en equilibrio.

Para un sistema que experimenta una reacción reversible descrita por la ecuación química general una constante de equilibrio termodinámica, denotada por

por donde R es la constante universal de los gases ideales, T es la temperatura absoluta (en kelvin) y ln es el logaritmo natural.

debe ser un número puro y no puede tener una dimensión, ya que los logaritmos solo se pueden tomar de números puros.

Así, por ejemplo, la constante acumulativa para la formación del complejo genérico ML4 del ejemplo anterior, la constante global viene dada por: También se puede escribir el equilibrio como la suma de las etapas individuales.

No hay una notación acordada para las constantes por pasos, aunque un símbolo como KLML se encuentra a veces en la literatura.

Las constantes de estabilidad para esos complejos se determinaron mediante la competencia con un ligando más débil.

Por ejemplo, si NTA, ácido nitrilotriacético, N(CH2CO2H)3 se designa como H3L y forma complejos ML y MHL con un ion metálico M, las siguientes expresiones se aplicarían a las constantes de disociación.

Por ejemplo, la molécula L-DOPA tiene dos grupos hidroxilo no equivalentes que pueden desprotonarse.

El sitio de protonación puede ser muy importante, por ejemplo, para la actividad biológica.

Las micro-constantes no pueden ser determinadas individualmente por los métodos usuales, que dan macro-constantes.

En solución acuosa, la concentración del ion hidróxido está relacionada con la concentración del ion hidrógeno por El primer paso en la hidrólisis de iones metálicos[7]​ se puede expresar de dos maneras diferentes De ello se deduce que β* = KKW.

Las constantes de hidrólisis generalmente se reportan en la forma β * y, por lo tanto, a menudo tienen valores mucho menores que 1.

Ese es el pH donde el ligando secuestra el metal de manera más efectiva.

Para los equilibrios en una fase gaseosa, la fugacidad, f, se usa en lugar de la actividad.

Así, para el ejemplo, Por lo general, la presión estándar se omite en tales expresiones.

El equilibrio termodinámico se caracteriza porque la energía libre para todo el sistema (cerrado) es un mínimo.

Para sistemas a temperatura y presión constantes, la energía libre de Gibbs es mínima.

tiene tasas de reacción dadas por expresiones Según Guldberg y Waage, el equilibrio se alcanza cuando las tasas de reacción hacia adelante y hacia atrás son iguales entre sí.

[10]​ Cualquier constante de equilibrio, K , debe ser adimensional.

No es inusual, particularmente en textos relacionados con equilibrios bioquímicos, ver un valor citado con una dimensión.

la concentración de agua puede tomarse como constante y la formación del ion hidronio, lo que implícita que: La concentración de agua se omite en las expresiones que definen las constantes de equilibrio, excepto cuando las soluciones están muy concentradas.

Usando esta aproximación, integración definida de la ecuación de van't Hoff da[12]​ Esta ecuación se puede usar para calcular el valor del log K a una temperatura, T2, conociendo el valor a la temperatura T1.

La ecuación de van't Hoff también muestra que, para una reacción exotérmica (

En consecuencia, K debe ser determinado a alta precisión cuando se utiliza este método.

[13]​ Los argumentos termodinámicos estándar pueden usarse para mostrar que, más generalmente, la entalpía cambiará con la temperatura.

No implica ninguna temperatura o presión en particular porque, aunque contrariamente a la recomendación de la IUPAC, es más conveniente cuando se describen sistemas acuosos en amplios rangos de temperatura y presión.

Por ejemplo, usando aproximaciones de las siguientes formas:[15]​ luego se pueden evaluar las integrales y se obtiene la siguiente forma final: Las constantes A, B, C, a, b y la entropía absoluta, S̆  o298 K , requerido para la evaluación de C op (T), así como los valores de G 298 K y S 298 K para muchas especies están tabuladas en la literatura.

Esto es cierto para los reactivos/productos condensados (es decir, cuando los reactivos y productos son sólidos o líquidos), así como los gaseosos.

[18]​ La energía del punto cero es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la masa del átomo de hidrógeno vibrante y, por lo tanto, será más pequeña para un enlace D – X que para un enlace H – X.

Variación de registro K c de ácido acético con fuerza iónica
Dependencia de la presión de la constante de ionización del agua a 25 °C. En general, la ionización en soluciones acuosas tiende a aumentar al aumentar la presión.