Principio de
Le-Chatelier
Introducción al
principio de Le-Chatelier
Definición del
principio de Le-Chatelier
Removiendo productos
y su efecto en el equilibrio químico
Adicionando
reactivos y su efecto en el equilibrio químico
Los reactores y el
principio de Le-Chatelier
Efecto de las
condiciones termoquímicas en el equilibrio
Efecto de la presión en el equilibrio
Efecto de la
temperatura en el equilibrio químico
Efecto del
catalizador
Efecto de la presión en el
equilibrio
La
presión es un aspecto importante para los gases, pero debe ser a una
temperatura constante. Si la temperatura es constante y el volumen es
constante, la presión es directamente proporcional a la concentración y a la
actividad del gas. Si se altera la temperatura o el volumen, la concentración
del gas cambia, lo cual hace que su actividad cambia y por consiguiente sus
velocidades de reacción y su constante de equilibrio.
El
solo hecho de alterar el volumen o la temperatura puede hacer que una reacción
en un equilibrio cambie para establecer un nuevo equilibrio.
¿Qué
sucede si la presión se duplica en la metanación catalítica?
La
presión es directamente proporcional a la concentración de un gas, por lo tanto
si se duplica la presión la concentración también lo hace. Sucederá lo inverso
si se disminuye la presión.
Calcularemos
ahora una expresión general para el cambio de Qc en términos del cambio de
concentraciones. Asumamos que alteramos la presión de las especies químicas n
veces por igual, por ejemplo aumentando o disminuyendo el volumen.
¿Qué
sucede si la presión se duplica?
Al
duplicarse la presión la concentración también se duplica, por lo que aplicando
la formula general nos queda.
Es decir hay que dividir a la
constante entre 4 para que sea igual a Qc, por lo tanto Qc es menor que la
constante.
Si
Qc es menor que la constante la reacción transcurre de manera directa favoreciéndose
la síntesis de productos.
No
todas las reacciones ocurren del mismo modo, observemos ahora una reacción en
la que incrementamos la presión.
Asumamos
que o duplicamos la masa del gas, o disminuimos el volumen a la mitad, en ambos
casos obtenemos que la presión y por lo tanto la concentración molar se
incrementan al doble.
Qc
es cuatro veces mayor a la constante, por lo tanto la reacción va en la
dirección de los reactivos.
De
lo anterior se concluye que el cambio de presión afecta de manera específica a
cada reacción, en algunos casos al incrementar la presión se puede favorecer la
reacción directa y en otros la reacción inversa, todo dependerá de la estequiometria.
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