Introducción al cociente de reacción Qc

hoy hablaremos sobre el cociente de reacción q en este vídeo me gustaría que veamos cómo calcular q y cómo podemos usarlo empecemos con una reacción tenemos dióxido de azufre so2 gaseoso que reacciona con oxígeno gaseoso y esta es una reacción reversible que produce dióxido de azufre so3 y vamos a asegurarnos de que esta sea una reacción balanceada aquí tenemos dos moléculas de dióxido de azufre que reaccionan con una de otros para producir 2s o tres ahora al equilibrio podemos calcular la constante de equilibrio que hace entonces al equilibrio sabemos que las concentraciones deben de ser constantes porque la velocidad de las reacciones en una dirección y en la otra es la misma así que si sustituimos estas concentraciones en esta expresión nos queda que casi es igual a la concentración del producto al cuadrado porque tenemos este coeficiente este geométrico entre la concentración de nuestros reactivos que son s otros al cuadrado por la concentración de todos ok también sabemos que a una cierta temperatura si sustituimos las concentraciones al equilibrio casi es igual a 4.3 pero qué pasaría si quisiéramos analizar la reacción aunque todavía no se encuentre al equilibrio o tal vez simplemente no sabemos si ya llegó al equilibrio bueno en ese caso si no estamos seguros de que la reacción llegó al equilibrio o incluso en cualquier momento de la reacción lo que podemos hacer es calcular el cociente de reacción q entonces conoce es igual a la concentración de nuestro producto al cuadrado elevamos la concentración del producto al coeficiente este geométrico entre las concentraciones de los productos también elevados a sus coeficientes este geométricos entonces tenemos s autos al cuadrado y todos aquí en este momento quizás se estén preguntando cuál es la diferencia porque miren la ecuación de cruce y casi se ven exactamente iguales pero la diferencia es cuando las usamos miren la constante de equilibrio acá se puede calcular únicamente con las concentraciones al equilibrio y en este caso la cee significa que todo está en términos de la concentración molar mientras que para el cociente de reacción que nuevamente todo está en términos de concentración molar pero esto lo podemos calcular con cualquier concentración porque no necesitamos encontrarnos al equilibrio concentración molar entonces calculemos esto para algunos ejemplos de concentraciones supongamos que en algún punto de nuestra reacción tenemos las siguientes concentraciones 0.10 molar de so2 0.30 molar de o2 y 3.5 molar de nuestro producto entonces si sustituimos estos números en la expresión de cruce tenemos 3.5 molar al cuadrado en el numerador y 0.10 al cuadrado por 0.30 en el denominador y al calcular esto con la calculadora yo obtuve que cruce usando estas concentraciones es igual a 4 mil 83 ok ya sabemos cómo calcular couché pero ahora veamos qué significa 1000 existen tres posibles escenarios cuando q es igual a k eso significa que nos encontramos al equilibrio entonces si en cualquier punto de la reacción no están seguros de si sus concentraciones ya son las concentraciones al equilibrio pueden calcular q y corroborar si es igual acá y en este caso no lo es así que las otras dos posibilidades son que q sea mayor acá que es nuestro caso o que q sea menor acá entonces veamos estas dos posibilidades mire podemos dibujar todos los valores posibles de q en una recta numérica que puede tener valores en cualquier punto desde cero hasta infinito y miren cuando no tenemos nada de producto el numerador sería cero y por lo tanto q sería igual a cero entonces esto nos dice que q es igual a cero cuando sólo tenemos reactivos tenemos todos los reactivos y nada de productos y reactivos pero después si no nos queda ningún reactivo pero todo lo que tenemos son productos entonces tendríamos cero en el denominador y por lo tanto el valor de q sería infinito así que cuando q es infinito solo tenemos productos tenemos todos los productos y después aquí tenemos un montón de valores escribiré algunos valores intermedios todos estos valores son muy importantes porque generalmente vamos a querer comparar los valores relativos de cv y de k entonces en este caso q es igual a 4 mil 83 que lo pondré por aquí este escuche y nuestra acá en amarillo es 4.3 podemos decir que se encuentra por aquí entonces podemos ver que nuestra q es más grande que acá y está más cerca de donde tendríamos todos los productos así que para las concentraciones que tenemos aquí arriba tenemos más productos de los que necesitamos al equilibrio entonces como nuestra reacción va a tratar de ajustar las concentraciones para llegar al equilibrio y nuestra recta numérica eso significa que las concentraciones van a cambiar para que que se acerque más acá y como el cambio es hacia la izquierda es decir en dirección hacia todos los reactivos entonces la reacción se favorecerá hacia los reactivos alcanzar el equilibrio entonces si q es mayor acá como en este caso se favorecen los reactivos reactivos y por lo tanto cuando q es menor acá la reacción se favorecerá hacia los productos se favorecen los productos y también podemos ver eso en nuestra recta numérica entonces si tenemos diferentes concentraciones y q es menor acá para eso usaré este color supongamos que ahora que tiene un valor que se encuentra por aquí entonces ahora el cambio sería hacia la derecha para formar más productos y por lo tanto eso significa que nuestra reacción tratará de alcanzar el equilibrio favoreciendo la reacción hacia la derecha así es cómo pueden calcular q y así es como pueden usarla para ver cómo cambiarán las concentraciones en la reacción para que alcance el equilibrio en el siguiente vídeo veremos un ejemplo usando q y trataremos de predecir cómo cambiarán las concentraciones de los reactivos en otra reacción