Ohne Titel

PRINCIPIO DE LE CHÂTELIER

Cambio en la concentración de un reactivo o producto

Efectos de los cambios de volumen y presión

Efecto de los catalizadores

Efecto de los cambios de temperatura

Si un sistema en equilibrio se perturba mediante un cambio de temperatura, presión o la concentración de uno de los componentes, el sistema desplazará su posición de equilibrio de manera que se contrarreste el efecto de la perturbación.

El principio de Le Châtelier establece que el desplazamiento se da en el sentido en que se minimiza o se reduce el efecto del cambio.

No existe cambio en la constante de equilibrio cuando se alteran las concentraciones de los reactivos o productos.

Agregar H2 ocasiona que el sistema reaccione de manera que reduzca la concentración incrementada de H2.

Este cambio ocurre solo si la reacción consume H2 y simultáneamente consume N2 para formar más NH3.

Si un sistema que contiene uno o más gases se encuentra en equilibrio y se disminuye su volumen, y por consiguiente aumenta su presión total, el principio de Le Châtelier indica que el sistema responde desplazando su posición de equilibrio para reducir la presión.

Así, a temperatura constante, reducir el volumen de una mezcla en equilibrio gaseoso ocasiona que el sistema se desplace en la dirección que reduce el número de moles de gas

Es importante recordar que los cambios presión-volumen no modifican el valor de K, siempre y cuando la temperatura permanezca constante.

Sin embargo, estos cambios modifican las presiones parciales de las sustancias gaseosas

Es posible modificar la presión de un sistema en el cual ocurre una reacción química, sin cambiar su volumen.

Por ejemplo, la presión aumenta si se agregan al sistema cantidades adicionales de cualquiera de los componentes reactivos.

Del principio de Le Châtelier se deducen las reglas de la relación entre K y la temperatura.

Una forma de hacer esto es considerando al calor como un agente químico. En una reacción endotérmica (que absorbe calor) se considera que el calor es un reactivo, y en una reacción exotérmica (que libera calor) se considera que es un producto:

Endotérmica: Aumentar T da por resultado que K aumente. Exotérmica: Aumentar T da por resultado que K disminuya.

Enfriar una reacción tiene el efecto contrario. Al disminuir la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia el lado que produce calor. De esta manera, enfriar una reacción endotérmica ocasiona que el equilibrio se mueva hacia la izquierda, y K disminuye

Un catalizador disminuye la barrera de activación entre los reactivos y los productos.

Puesto que K es la razón de las constantes de velocidad directa e inversa para una reacción, se predice correctamente que la presencia de un catalizador cambia la velocidad de reacción, pero no afecta el valor numérico de K

Así, un catalizador aumenta la velocidad a la que se alcanza el equilibrio, pero no modifica la composición de la mezcla en equilibrio.

Como ejemplo, de nuevo considere la síntesis de amoniaco a partir de N2 y H2. Al diseñar su proceso, Haber tuvo que tratar con una rápida disminución de la constante de equilibrio al aumentar la temperatura.