7.2.- Las constantes de equilibrio
7.2.2.- La ley de acción de masas

La idea fundamental sobre las constantes de equilibrio puede deducirse con los datos de la siguiente tabla referidos al equilibrio del proceso de descomposición del tretraóxido de dinitrógeno (N2O4) en dióxido de nitrógeno (NO2) según la siguiente ecuación química:

vamos a establecer varias veces este equilibrio a la misma temperatura pero con distintas concentraciones iniciales tanto de reactivos como de compuestos y medir las concentraciones de las dos especies cuando se alcance el equilibrio. Los datos que se obtienen son:

Concentraciones
iniciales (M)

Concentraciones
en el equilibrio (M)

0,670

0,000

0,643

0,055

4,65 . 10-3  M

0,446

0,000

0,424

0,044

4,66 . 10-3  M

0,500

0,030

0,491

0,048

4,61 . 10-3  M

0,600

0,040

0,594

0,052

4,60 . 10-3  M

 

Observa que, si la temperatura no cambia, independientemente de las concentraciones iniciales de las especies que intervienen en la reacción, el valor de la constante de equilibrio es el mismo. Por otro lado, comprobamos que los exponentes a los que están elevadas las concentraciones, coinciden con sus coeficientes estequiométricos. En general, como ya hemos visto antes, para una reacción general del tipo:

a A  +  b B           c C  + d D

se debe cumplir que:

Esta expresión matemática se conoce como la ley de acción de masas. El valor de Kc (o Kp) es independiente de las concentraciones iniciales de reactivos y productos y sólo depende de la temperatura. Si la temperatura cambia, también lo hará el valor de la constante de equilibro.

La ley de acción de masas (o también llamada del equilibrio químico) sólo se cumple para disoluciones diluidas o para gases a bajas presiones. Si en las reacciones intervienen sustancias con altas concentraciones o gases a presiones altas, las cantidades de sustancia deben multiplicarse por unos factores correctores denominados coeficientes de actividad.

 

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