Equilibrio heterogéneo

vamos a decir que queremos averiguar el equilibrio constante de la reacción de fluoruro de boro y déjame ponerlo aquí el fluoruro de boro de boro y lo voy a tener en estado gaseoso ok ya esto le voy a sumar 3 veces 3 moles por cada muerte este vamos a tener a más 3 moles de agua de h2o en estado líquido ok vamos a ponerlo en estado líquido y esto está en equilibrio esto está en equilibrio y por lo tanto vamos hacia adelante y también vamos hacia atrás ok y esto nos da 3 moles de ácido fluorhídrico ambite que ponerlo con otro color con este color voy a poner 3 moles de ácido fluorhídrico en y está disuelto en el agua así que vamos a decir que está en estado agua ok ojo si no se disolvió en el agua y está en estado sólido podríamos llamarlo fluoruro de hidrógeno una vez que esto está disuelto en el agua lo llamamos ácido fluorhídrico y bueno ya veremos más adelante cómo se nombran todos estos compuestos pero a esto le voy a sumar y déjeme ponerlo con otro color le voy a sumar ok un mole de ácido bórico también en estado agosto a h3 y h3t o 3 también esto está en estado acuoso ok tengo esta reacción en equilibrio constante así que recordemos un poco cuál sería la expresión para el equilibrio constante vista en esta situación podría estar tentado a decir ok esto es suficientemente fácil sal para el equilibrio constante solamente necesitas tomar el equilibrio constante ok sólo tomamos el lado derecho de esta ecuación bueno ojo esto es por convención podría reescribir lo porque hay una simetría justo aquí y entonces lo podemos escribir de ambos modos y ojo también sería correcto pero sólo vamos a decir que tomamos primero el lado derecho por convención y dices ok esto es dependiente de la concentración del ácido fluorhídrico y déjame ponerlo así a la concentración del ácido fluorhídrico o la modalidad del ácido fluorhídrico elevado a la tercera potencia a la tercera potencia por la concentración de este de aquí por la concentración déjame ponerlo así del ácido bórico es decir h3 y h3t o 3 ok y ojo recuerda que esta intuición de por qué estás tomando esta potencia 3 es cuál es la probabilidad porque estamos hablando de que este es el orden para que la reacción vaya por este camino necesitas tener tres moléculas de ácido fluorhídrico está muy cerca de una molécula de ácido bórico entonces si ves el vídeo pasado que acabo de hacer sobre la intuición detrás del equilibrio constante esto es indicativo de la probabilidad de que esta reacción ocurra o la probabilidad de encontrar todas estas moléculas en el mismo lugar por supuesto puedes ajustar esto con una constante y esto es esencialmente lo que se hace pero bueno esto está en el lado del producto o del reactivo dependiendo de en qué dirección estás viendo la ecuación esto lo vamos a dividir todo esto lo vamos a dividir entre la polaridad o la concentración del tri fluoruro de borón del tri fluoruro de boro ok 3 ok y esto x am y déjenme cambiar de color por la polaridad la polaridad del agua ok del h2o esto elevado a la tercera potencia y por supuesto el h2o en estado líquido así que aquí lo tienes nos limitaremos a resolver solo esto mi refutación para ti es que quiero que averigües la polaridad del agua cual es la concentración del agua y bueno recuerda que la concentración es moles por volumen pero en este caso que está pasando estoy poniendo un poco de gas del tri fluoruro de borón esencialmente en algo de agua y está creando estos ácidos acuosos que tengo aquí estas otras moléculas están completamente disueltas en el agua entonces cuál es el solvente aquí bueno pues el solvente solvente es el agua el solvente el agua h2o eso quiere decir que el agua está en donde sea el agua es el excedente así que si quisieras obtener la concentración del agua bueno pues el agua está en todas partes y si piensas sobre esto a partir del punto de vista de la probabilidad y dices ok para que esta reacción directa suceda necesito descifrar la probabilidad de encontrar una molécula del tri fluoruro de boro en un cierto volumen y esto también necesita tres moles de agua en ese mismo volumen pero puedes decir hey hay agua en todas partes este es el solvente así que realmente necesito preocuparme sobre la concentración del tri fluoruro de boro y entonces yo escribo con este color la velocidad de la reacción a la velocidad de la reacción directa bueno pues esto va a depender de una constante de una constante de la reacción directa por la concentración del tri fluoruro de boro efe 3 y solamente por esta concentración porque el agua está en todas partes así que no tienes que multiplicar esto por la concentración del agua lo que sea que signifique porque el agua está en todas partes y bueno si ahora pensamos esto en el denominador de aquí no debemos de poner al solvente no debemos de poner al solvente y esta es la respuesta correcta es decir poner únicamente lo que está actualmente disuelto en la solución porque francamente la concentración no tiene sentido para todos los demás y si piensa sobre esto desde el punto de vista de probabilidad esto también tiene mucho sentido porque siempre hay agua alrededor si dice ok cuál es la probabilidad de encontrar agua en cualquier volumen pequeño de nuestro fluido va a ser 1 así que puedes simplemente multiplicar esto por 1 pero si te das cuenta esto no hace diferencia muy bien y ahora qué va a pasar con la siguiente reacción y para eso déjame subir un poco en la pantalla porque vamos a hablar de la siguiente reacción imagínate que ahora tengo a un equilibrio en donde tenemos diferentes estados de la materia ya eso se le conoce como un equilibrio heterogéneo así que tenemos escribirlo aquí equilibrio equilibrio heterogéneo t pero genio y lleva siendo justo aquí y además déjame ponerte un ejemplo de este tipo de equilibrio heterogéneo qué te parece si nosotros nos tomamos agua h2o pero en estado gaseoso y bueno si te das cuenta esto esencialmente es vapor de agua así que esto no va a ser el solvente en esta ocasión ya esto le voy a agregar un carbono ok en estado sólido aquí date cuenta que ya tenemos dos estados la materia y vamos a decir que esto está en equilibrio en equilibrio heterogéneo con a mí se me ocurre pensar en hidrógeno en estado gaseoso en h2 en estado gaseoso más monóxido de carbono monóxido de carbono también está en estado gaseoso esto es un equilibrio heterogéneo porque tienes cosas en estado gaseoso y sólido por otro lado el estado sólido por definición no se puede disolver ya sea en un gas o en una solución cuando hablamos de soluciones ojo antes hablábamos de coloides suspensiones pero actualmente estamos hablando de soluciones y por definición si esto está en estado sólido no se disuelve si esto estuviera disuelto escribiríamos un acoso justo aquí es decir estaría en estado a post entonces se habla sobre la reacción directa de que va a depender esta reacción directa y bueno pensemos un poco en anti tema cambie de color en la velocidad en la velocidad de la reacción directa y bueno lo primero que quiero que te des cuenta es que aquí tenemos carbono en estado sólido es más podemos pensar en un cubo de carbono y déjame ponerlo con este color podría pensar en un cubo así ok de carbono más o menos así ok aquí tengo mi cubo de carbono y si te das cuenta aquí tengo h2o en vapor así que vamos a poner aquí un buen de partículas de gas de agua y justo así estas están alrededor del cubo de carbono así que si eliges cualquier volumen especialmente si escoges a algún volumen cerca de los límites aquí de este sólido de carbono entonces siempre vas a tener carbono alrededor aquí justo lo que importa es la concentración del gas de agua esto nos va a conducir a pensar que la velocidad directa a la podemos ver de la siguiente manera esto es exactamente lo mismo que una constante directa la constante que siempre hemos hablado por la concentración del gas de agua por la concentración del gas de agua y claro la velocidad hacia atrás es decir si pensamos en el sentido inverso y es más lo podemos ver aquí si nosotros tomamos a algunas moléculas de agua déjame poner aquí una molécula de agua se va a ver más o menos así más o menos así aquí tengo una molécula de agua y déjame dibujar por acá otras moléculas de monóxido de carbono imagínate que aquí tengo una molécula y monóxido de carbono algo más o menos así ok y si te das cuenta la velocidad de la reacción inversa va a ser igual y déjame ponerlo así la velocidad de la reacción inversa esto va a ser igual alguna constante por la probabilidad de encontrar ambas de estas moléculas en el mismo lugar y por supuesto la probabilidad está relacionada o está en una aproximación de primer nivel dependiendo de la concentración así que es la concentración del h2 ok la concentración del hidrógeno por la concentración del monóxido de carbono ok justo esto entonces cuando una reacción está en equilibrio estas dos son iguales la una a la otra estas dos y justo me falta una y de inversa por aquí ok y vamos a hacer estas dos iguales y entonces antes de atrapar esta herramienta y voy a copiar esta parte de aquí ok vamos a copiar y pegar ok esto me va a servir justo por aquí ya y lo voy a hacer igual pongámoslo con esta herramienta lo voy a hacer igual a esta otra parte que tengo aquí así que también la voy a seleccionar ok y la voy a copiar y la voy a pegar ok la voy a hacer igual a esta parte de aquí ahora si dividimos todo esto primero entre caí y después entre la concentración del agua que voy a obtener bueno pues que cadena y déjame ponerlo con este color aunque acá de ok entre entre hamaca y déjame ponerlo con ese mismo color entre acá y es decir las constantes esto es exactamente igual que esta parte de aquí y para eso déjenme atrapar esta parte de aquí ok la voy a atrapar y la voy a copiar y la voy a pegar ok esta parte de aquí aunque a su vez está dividida que a su vez está dividida entre a la concentración del agua que es esto de aquí entre la concentración del agua ahora si yo quito estas dos de aquí ya esto le pongo el nombre de la constante de equilibrio la constante de equilibrio entonces puede obtener justo esta expresión que tengo aquí recuerda que esto es porque tenemos dos constantes arbitrarias así que necesitamos llamarlo equilibrio constante y bueno lo que quiero que veas es que en realidad tiene mucho sentido el ignorar el estado sólido en el equilibrio de la reacción y bueno para concluir este vídeo si yo subo un poco más la pantalla lo que quiero que veas es lo siguiente en el primer caso lo que nosotros hicimos fue en ese caso del tri fluoruro de boro y del agua lo que hicimos fue ignorar y déjame cambiar de color ignorar ignorar ignorar ok el sol 20 el sol 20 ahora en el segundo caso justo este que tenemos aquí del carbono sólido lo que hicimos fue ignorar el sólido ignorar el sólido hablando de nuestra constante de equilibrio sólido ok y bueno de todos modos probablemente usaremos esto en cosas futuras donde de hecho calcularemos el equilibrio constante nos vemos en el próximo vídeo donde vamos a aprender sobre el principio de ley a teller