Fundamentos de Cinética y Equilibrio

N₂O_4(g) ⇌ 2 NO_2(g)

Objetivo didáctico

Demostrar visualmente que el equilibrio se alcanza cuando la velocidad directa y la velocidad inversa se igualan.

Cálculo de velocidades

v_d = k_d [N₂O₄]

v_i = k_i [NO₂]²

Condición para el equilibrio químico

v_d > v_i

Constante de equilibrio y cociente de reacción

Ajustes iniciales

1. Concentraciones

Inicial de N₂O₄ 5.0 M

Inicial de NO₂ 0.0 M

La relación estequiométrica 1:2 se conserva al permitir hasta 5 M de N₂O₄ o 10 M de NO₂. Así se respeta la transformación entre reactivo y producto durante toda la simulación.

2. Constantes de velocidad

Constante directa k_d 0.25

Constante inversa k_i 0.08

Tiempo transcurrido 0.0 s

Nota científica: este laboratorio usa valores cinéticos ajustados con fines pedagógicos. En condiciones reales la reacción N₂O₄/NO₂ puede evolucionar de manera mucho más rápida o con un K_c diferente; aquí se ha ralentizado el fenómeno para que sea posible observar con claridad la convergencia entre velocidades y la estabilización de las concentraciones.

1. Gráfica de velocidades

El equilibrio dinámico se reconoce cuando la curva de velocidad directa intercepta a la curva de velocidad inversa.

Equilibrio alcanzado

0.00

v_d disociación de N₂O₄

v_i formación de N₂O₄

2. Gráfica de concentraciones

Las concentraciones cambian hasta estabilizarse cuando las velocidades opuestas se hacen iguales.

0.0 M

40 s

[N₂O₄]

[NO₂]