Efectos de la compresión, temperatura y catalizador en el equilibrio de la descomposición del dióxido de nitrógeno
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a) Si se comprime la mezcla, ¿qué ocurrirá con la cantidad de dióxido de nitrógeno?
Según el principio de Chatelier, cuando se comprime una mezcla, se favorecerá la reacción que disminuya la presión, es decir, la que produzca menos moles gaseosos. En este caso, la reacción será inversa, lo que influirá en la producción de NO2.
b) Si aumenta la temperatura, ¿aumentará la concentración de dióxido de nitrógeno? Explica si la descomposición del tetraóxido de nitrógeno es un proceso endotérmico o exotérmico.
Al aumentar la temperatura, se favorece la reacción que disminuye la concentración de dióxido de nitrógeno. Sin embargo, como a su vez aumenta la concentración de dióxido de nitrógeno, podemos decir que la descomposición en N2O4 es un proceso endotérmico.
c) ¿Cómo afectaría al equilibrio anterior la adición de un catalizador?
La adición de un catalizador no altera el equilibrio. Un catalizador es una sustancia que se añade a una reacción química para aumentar su velocidad y que se recupera inalterada al final de la reacción. Sin embargo, si se utiliza un catalizador al comienzo de la reacción, se alcanzará el equilibrio más rápidamente.
A) Disminución de la presión
Si se disminuye la presión de una reacción en equilibrio, se favorecerá la semirreacción que aumente la presión, es decir, el número de moles gaseosos. Por lo tanto, la reacción será directa.
B) Aumento de la temperatura
Si se aumenta la temperatura de una reacción en equilibrio, se favorecerá aquella que disminuya la temperatura, es decir, la reacción endotérmica. Como la reacción directa es exotérmica, la reacción deberá producirse en sentido inverso para alcanzar el equilibrio.
C) Eliminación de agua
Si se puede eliminar el agua, se realizará la semirreacción de obtención de agua para alcanzar el nuevo equilibrio. Por lo tanto, la reacción será directa.
D) Presencia de un catalizador
La presencia de un catalizador no afecta a la reacción en equilibrio. En caso de que el catalizador se añada antes de que se produzca la reacción, aumentará la velocidad de producción de dicha reacción.