Efecto de las perturbaciones en el equilibrio químico: temperatura, presión y concentración

Efecto de las Perturbaciones en el Equilibrio Químico

Disminución del Volumen y la Constante Kc

El valor de la constante de equilibrio Kc solo se ve afectado por un cambio en la temperatura. Por lo tanto, si se cambia el volumen, su valor no se modifica. Al disminuir el volumen del reactor, se produce un aumento de la concentración de los gases, es decir, se incrementa el número de moléculas por unidad de volumen. Para restablecer el equilibrio, el sistema reacciona las especies donde el número de moles es mayor para producir las especies donde el número de moles es menor. En un equilibrio heterogéneo, solo intervienen los gases en la constante de equilibrio. Se aprecia claramente que es el I₂ el que reacciona con el CO₂ para producir más cantidad de CO. El equilibrio se desplaza hacia donde hay un menor número de moles gaseosos, hacia la derecha, pero sin afectar al valor de Kc.

Aumento de la Temperatura y Kc

La reacción directa es endotérmica. Si aumentamos la temperatura, el sistema tiende a disminuirla. Esto implica, según el Principio de Le Chatelier, que para disminuir la temperatura el sistema se desplazará en el sentido en el que absorba calor. Por lo tanto, se desplazará hacia la derecha para consumir la energía comunicada. Al desplazarse hacia la derecha, aumenta la concentración de productos, y como esto afecta al numerador de la expresión de Kc, aumentará la constante.

Adición de I₂ sobre CO₂

Si se aumenta la concentración de I₂, el sistema evoluciona consumiendo I₂ y CO₂ para producir CO y I₂O₅ hasta que se alcance un nuevo estado de equilibrio. Es decir, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, aumentando la formación de CO.

Adición de I₂O₅ sobre la Cantidad de I₂

Si se adiciona I₂O₅(s), no varía la concentración de ninguna de las especies por tratarse de una sustancia sólida. Entonces, el equilibrio no se desplazará y no variará la cantidad de I₂.

Aumento de la Presión y la Cantidad de CO

El Principio de Le Châtelier establece que “si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una acción exterior, este sistema evoluciona para contrarrestar dicha perturbación, llegando a un nuevo estado de equilibrio”. Basándonos en él: Si se aumenta la presión total, el equilibrio tratará de compensar este aumento desplazándose hacia donde menos moles de sustancia gaseosas existan para producir menos choques moleculares con las paredes del mismo y disminuir así la presión. Es decir, hacia la derecha, por lo tanto, aumentará la cantidad de CO.

Reducción de la Temperatura sobre la Cantidad de CO₂

La reacción es endotérmica, es decir, necesita calor para producirse. Luego, si se disminuye la temperatura, se retira calor del sistema. Este evoluciona cediendo calor, por lo que se realiza la reacción exotérmica. Es decir, el sistema evoluciona hacia la izquierda produciendo más cantidad de CO₂.