Factores que afectan al equilibrio químico

Química Analítica

Autor: Leonardo Xavier Borja Vásquez

Factores que afectan al equilibrio químico

Efecto de la presión y el volumen

Las variaciones de presión sólo afectan a los equilibrios en los que intervienen algún gas y cuando hay variaciones de volumen en la reacción.

En la reacción de formación del amoniaco, hay cuatro moles en el primer miembro y dos en el segundo; por tanto, hay una disminución de volumen de izquierda a derecha:

N2 (g) + 3 H2 (g) Û 2 NH3 (g)

Si disminuimos el volumen del sistema el efecto inmediato es el aumento de la concentración de las especies gaseosas y, por tanto, de la presión en el recipiente. Dicho aumento se compensa parcialmente si parte del N2 y del H2 se combinan dando NH3, pues así se reduce el número total de moles gaseosos y, consecuentemente, la presión total. El equilibrio se desplaza hacia la derecha.

Si aumentamos el volumen ocurrirá todo lo contrario.

Efecto de la temperatura

Si en una reacción exotérmica aumentamos la temperatura cuando se haya alcanzado el equilibrio químico, la reacción dejará de estar en equilibrio y tendrá lugar un desplazamiento del equilibrio hacia la izquierda (en el sentido en el que se absorbe calor). Es decir, parte de los productos de reacción se van a transformar en reactivos hasta que se alcance de nuevo el equilibrio químico. Si la reacción es endotérmica ocurrirá lo contrario.

Debemos recordar que en las reacciones químicas existen dos tipos de variación con la temperatura:

•          Exotérmica: aquella que libera o desprende calor.

•          Endotérmica: aquella que absorbe el calor.

Es importante hacer notar que a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo, debido a que bajas temperaturas reducen la movilidad de las partículas involucradas. Para contrarrestar este efecto se utiliza un catalizador para acelerar la reacción.

Respecto a los catalizadores, se ha determinado que estos no tienen  ningún efecto sobre la concentración de los reaccionantes y de los productos en equilibrio. Esto se debe a que si un catalizador acelera la reacción directa también hace lo mismo con la reacción inversa, de modo que si ambas reacciones se aceleran en la misma proporción, no se produce ninguna alteración del equilibrio.

El calor se debe dar al sistema en el equilibrio para aumentar la temperatura de la misma. Este proceso da resultados diferentes en las reacciones endotérmicas y exotérmicas. Por ejemplo;

                                                           H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g) + Calor

La reacción es exotérmica dada anteriormente. Para mantener la temperatura de equilibrio debe ser constante. Si el calor se da al sistema, según el sistema de principio de Le Chatelier quiere disminuir esta temperatura y desplazamiento del equilibrio hacia la izquierda o la derecha. Constante de equilibrio de esta reacción.

                                                                     Kc=[HI]2/([I2].[H2])

En una reacción endotérmica, aumentando el equilibrio térmico del giro a la derecha y el equilibrio de los aumentos constantes.

En una reacción endotérmica; aumentar el equilibrio térmico del giro a la izquierda y el equilibrio disminuciones constantes.

Efectos de la concentración

El aumento de la concentración de una sustancia presente en el equilibrio hace que el mismo se traslada en el sentido de consumir la sustancia adicionada, esto es, el equilibrio se traslada para el lado contrario al aumento. Ya la disminución de una sustancia retirada, esto es, el equilibrio se traslada para el mismo lado de la disminución.

Yo otras palabras, en equilibrio primera situación se desplaza hacia la derecha y en equilibrio segunda situación se desplaza hacia la izquierda. Por ejemplo;

                                                              H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g)

Si se añade gas H2 en el recipiente, el equilibrio se desplaza hacia la derecha y el sistema de disminuir la concentración de H2. (Principio de Le Chatelier).