Equilibrio Químico y el Principio de Le Chatelier: Efectos de Concentración, Presión y Temperatura

Principio de Le Chatelier

El principio de Le Chatelier establece que si un sistema en equilibrio se somete a una alteración externa de los factores que intervienen en él (como la temperatura, la presión o las concentraciones), el sistema se reajustará para reducir el efecto de dicha alteración y establecer un nuevo estado de equilibrio.

Efecto de la Concentración

Un aumento de la concentración de un reactivo, como "A", provocaría que se perdiera la situación de equilibrio. El sistema evolucionará en el sentido en el que se contrarreste dicha modificación, disminuyendo la concentración de "A". Esto significa que aumentará la velocidad de la reacción directa. Decimos entonces que la reacción se desplaza hacia la derecha, hasta volver a conseguir una nueva situación de equilibrio, que se conseguirá con nuevos valores de las concentraciones de todas las sustancias presentes, pero las constantes Kp y Kc permanecerán constantes.

Efecto de la Presión

Una disminución del volumen provocará un aumento de la presión. Basándonos en el principio de Le Chatelier, el sistema evolucionará aumentando la velocidad de la reacción directa o inversa que provoque una disminución de la presión. Esto ocurrirá en el sentido en que disminuya el número de moles gaseosos.

Por ejemplo, en una reacción del tipo a + b ⇌ c + d, un aumento de la velocidad de la reacción directa hace disminuir el número de moles gaseosos y, por tanto, provocará la disminución de la presión, volviéndose a recuperar el equilibrio. La reacción se desplaza hacia la derecha. Kp y Kc no varían si Δn = 0.

Efecto de la Temperatura

En este caso, Kp y Kc sí varían. Si la reacción directa es endotérmica (ΔH > 0), la reacción inversa será exotérmica (ΔH < 0). Un aumento de la temperatura provoca un aumento de Kp y Kc. El equilibrio se desplaza hacia el sentido en el que se produzca una absorción de energía, en este caso hacia la derecha. Esto implica un aumento de las concentraciones de las sustancias del segundo miembro y una disminución de las concentraciones de las sustancias del primer miembro, alcanzándose nuevamente el equilibrio pero con nuevos valores de Kp y Kc.

Efecto del Catalizador

Los catalizadores actúan disminuyendo la energía de activación, tanto para la reacción directa como para la inversa. Por tanto, su presencia no afecta a la constante ni al equilibrio. Sin embargo, al aumentar por igual las velocidades directa e inversa, provoca que se alcance antes el equilibrio.