En una reacción heterogénea (donde los estados varían) no incluimos líquidos y sólidos en la ecuación de equilibrio porque sus concentraciones no cambian.
Por ejemplo Chemguide.co.uk
Sin embargo, cuando es una ecuación homogénea SÍ incluimos sólidos y líquidos.
Por ejemplo, Chemguide.co.uk 
1) ¿Por qué incluimos líquidos y sólidos en la ecuación de Kc en ecuaciones de equilibrio homogéneo? Entiendo que si no lo hiciéramos, no habría nada en el lado derecho de Kc = …., pero ¿por qué es físicamente diferente al caso donde hay varias fases?
2) ¿Qué pasaría si hubiera una ecuación que involucrara solo líquidos y sólidos (si esto es posible)? Ya que esta es una ecuación heterogénea ¿Seguiremos sin incluir sólidos y líquidos? Si es así, ¿cómo escribiría la ecuación Kc donde no hay nada más que sólidos y líquidos?
Comentarios
- Debido a que experimentalmente los sólidos y los líquidos en el primer caso apenas afectan la velocidad de la reacción.
- Gracias por la respuesta. Así que en el caso donde se dice que todos los líquidos líquidos (o todos los sólidos) la velocidad de reacción se vería afectada por los líquidos y los sólidos, ya que no hay nada más, ¿verdad? ¿Significa eso que si tenemos una reacción que incluye líquidos y sólidos (pero no gases o soluciones acuosas), entonces incluiríamos tanto los líquidos como los sólidos en la constante de equilibrio, aunque sea una ecuación de equilibrio heterogénea?
- Según el sitio web que citó, " no ' no incluye ningún término para un sólido en la expresión de equilibrio [heterogénea] ".
- Gracias por señalarlo. ¿Hay alguna razón por la que los líquidos serían diferentes?
- Porque los líquidos son fluidos cuya concentración aún afecta la tasa de colisiones efectivas.
Respuesta
Chemguide está simplificado para niveles A y, por lo tanto, en este caso es estrictamente hablando incorrecto.
La constante de equilibrio $ K $ se define como un producto de actividades. Describí esto en una respuesta anterior aquí .
El quid de la cuestión es que la actividad de un puro sólido o puro líquido es igual a 1, lo que significa que se puede omitir de la expresión para $ K $ sin afectar el valor.
En su primera reacción
$$ \ ce {H2O (g) + C (s) < = > H2 (g) + CO ( g)} $$
los trozos de carbono en la reacción son necesariamente puros porque no se mezclan con los gases.
En la segunda reacción (sí, soy vago, no dude en editar por mí)
$$ \ ce {EtOAc (l) + H2O (l) < = > AcOH (l) + EtOH (l)} $$
ninguno de los líquidos es puro, por lo tanto, sus actividades se desvían de la unidad.
Solo como ejemplo final, en la disociación de un ácido débil
$$ \ ce {HA (aq) + H2O (l) < = > H3O + (aq) + A- (aq)} $$
el agua se omite en la expresión por $ K_ \ mathrm {a} $ porque el agua, como disolvente, tiene un gran exceso sobre $ \ ce {HA} $ y, por lo tanto, es efectivamente «pura».
Comentarios
- No ' t me gusta la declaración " El quid de la cuestión es que la actividad de un sólido puro o líquido puro es igual a 1, lo que significa que se puede omitir de la expresión de K sin afectar el valor. " En la reacción que se muestra para el carbono y el agua, el carbono no ' t necesariamente debe ser " puro. " Más bien, creo que es mejor digamos que el equilibrio se basa en la fase gaseosa y dado que el carbono está en una fase diferente (un sólido), el equilibrio es independiente de la cantidad de carbono presente, ya sea 1 miligramo o 1 tonelada métrica.
- @MaxW La constante de equilibrio utiliza actividades, no cantidades. Por supuesto, tiene razón en que la cantidad de carbono no ' t afecta el equilibrio, pero sentí que el vínculo directo es que no ' t afecta la actividad del sólido, por lo tanto, no ' t afecta la constante de equilibrio .
- El punto que ' estoy tratando de hacer es que los nuevos estudiantes de química no ' probablemente hayan escuchado word " actividad. " Si K-Feldspar tuviera alguna idea de qué actividad es esta pregunta, no ' t se ha preguntado. Creo que explicar en términos de fases no ' introduciría un nuevo concepto.
- Es justo, siéntase libre de agregar su propia respuesta: yo ' d +1.
- @ user8718165 Yo ' lo siento, pero no ' Entiendo completamente lo que ' estás pidiendo. La constante de equilibrio $ K $ y la constante de disociación $ K_ \ mathrm {a} $ se definen en términos de actividades, y la actividad del disolvente es 1, como se mencionó anteriormente. Por lo tanto, en ninguna circunstancia " establecemos " una concentración para que sea igual a 1. La única razón La razón por la que entran en juego las concentraciones es porque las actividades de los solutos pueden aproximarse por su concentración (molar). Así que podemos escribir [HA], [H +], [A-] como aproximaciones para sus actividades (sin perjuicio de las unidades). Pero no debe escribir [H2O].