Como afecta la temperatura al equilibrio quimico

Contenidos
  1. Efecto de la temperatura en el equilibrio exotérmico
    1. Efecto de la temperatura en una reacción endotérmica
    2. Cómo afecta la temperatura a la constante de equilibrio
    3. ¿Cómo afecta la temperatura al equilibrio endotérmico?

Efecto de la temperatura en el equilibrio exotérmico

Un sistema en equilibrio es una situación especial en la que todo está en equilibrio. Rara vez las cosas permanecen en equilibrio; se producen cambios que alteran el equilibrio y el equilibrio existente. Ya hemos hablado de estos cambios en capítulos anteriores. Recordemos el equilibrio que existe entre un líquido y su vapor en un recipiente cerrado:

A una temperatura dada, el vapor tiene una presión determinada; si se aumenta la temperatura, tiene una presión mayor. Aumentar la temperatura hace que el equilibrio se desplace hacia la derecha, hacia una mayor concentración de vapor, pero, si el sistema se mantiene a esa mayor temperatura, el equilibrio volverá a establecerse.

que se desplace hacia la izquierda. El equilibrio original se rompió al añadir el ion acetato. Cuando se estableció un nuevo equilibrio, había más iones acetato, menos iones hidrógeno y más moléculas de ácido acético. Pero recuerda, tanto antes como después de la adición de iones acetato, las concentraciones de ácido acético, ión hidrógeno e ión acetato estaban relacionadas por la constante de equilibrio

Efecto de la temperatura en una reacción endotérmica

Los equilibrios químicos pueden modificarse cambiando las condiciones que experimenta el sistema. Decimos que "estresamos" el equilibrio. Cuando estresamos el equilibrio, la reacción química deja de estar en equilibrio, y la reacción empieza a retroceder hacia el equilibrio de forma que disminuye la tensión. El enunciado formal se denomina principio de Le Chatelier: si se somete a tensión un equilibrio, la reacción se desplaza para reducir la tensión.

Hay varias formas de forzar un equilibrio. Una forma es añadir o eliminar un producto o un reactivo en una reacción química en equilibrio. Cuando se añade más reactivo, el equilibrio se desplaza para reducir la tensión: se obtiene más producto. Cuando se añade más producto, el equilibrio se desplaza hacia los reactantes para reducir la tensión. Si se elimina reactante o producto, el equilibrio se desplaza para producir más reactante o producto, respectivamente, para compensar la pérdida.

Cabe destacar que cuando se añaden o eliminan reactivos o productos, el valor del Keq no cambia. La reacción química simplemente se desplaza, de manera predecible, para restablecer las concentraciones de modo que la expresión Keq vuelva al valor correcto.

Cómo afecta la temperatura a la constante de equilibrio

Según el principio de Le-Chatelier, si se produce algún cambio en los factores que afectan a las condiciones de equilibrio, el sistema contrarrestará o reducirá el efecto de la transformación global. Este principio se aplica tanto al equilibrio químico como al físico.

El cambio en la presión se produce debido al cambio en el volumen. Si se produce un cambio en la presión, puede afectar a la reacción gaseosa, ya que el número total de reactantes y productos gaseosos es ahora diferente. Según el principio de Le Chatelier, en el equilibrio químico heterogéneo, el cambio de presión tanto en líquidos como en sólidos puede ignorarse porque el volumen es independiente de la presión.

Junto con la constante de equilibrio, la velocidad de reacción también se ve afectada por el cambio de temperatura. Según el principio de Le Chatelier, el equilibrio se desplaza hacia el lado del reactivo cuando aumenta la temperatura en el caso de las reacciones exotérmicas, mientras que en las reacciones endotérmicas el equilibrio se desplaza hacia el lado del producto con el aumento de la temperatura.

¿Cómo afecta la temperatura al equilibrio endotérmico?

Existe una valiosa guía que le ayudará a estimar cómo se desplazará el equilibrio químico en respuesta a cambios en las condiciones de la reacción, como una modificación de la temperatura o la presión. El químico francés Henri Le Chatelier se dio cuenta en 1884 de que si se perturba un sistema químico en equilibrio, el sistema se ajustará para minimizar el efecto de la perturbación. Esta herramienta de razonamiento cualitativo se cita como

Comience por considerar cómo se ajusta un sistema en equilibrio a un cambio en la concentración de cualquier sustancia. En el equilibrio, las concentraciones de todas las sustancias son fijas y su relación da la constante de equilibrio. El principio de Le Chatelier indica que el cambio en la concentración de una sustancia hace que el sistema se ajuste para minimizar el cambio en dicha sustancia. Un ejemplo es la descomposición del bromuro de carbonilo:

Si los tres gases de la reacción estuvieran en equilibrio y usted aumentara la concentración de monóxido de carbono, parte del Br 2 se combinaría con el CO añadido para producir COBr 2 y minimizar así el aumento de CO. Alternativamente, si usted disminuye la concentración de CO, algo de COBr 2 se descompondría para producir CO y Br 2 y, por lo tanto, minimizaría cualquier disminución de CO. Observe cómo las concentraciones de todos los constituyentes se desplazan para contrarrestar el cambio impuesto en una única sustancia. Por supuesto, este cambio no afecta al valor de la constante de equilibrio. Sólo un cambio de temperatura puede hacerlo.

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