Influencia de la temperatura y la presión en la constante de equilibrio químico.

Influencia de la Temperatura y la Presión en la Constante de Equilibrio Químico.
Objetivo.
Conocer los factores que afectan las condiciones de equilibrio químico.
Justificación.
Es necesario conocer los factores que afectan las condiciones de equilibrio ya que el equilibrio es muy sensible a cambios de presión, temperatura y concentración.
Introducción.
El equilibrio químico es el estado enel que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sería el estado que se produce cuando el proceso químico evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, nohay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos.
En el equilibrio químico las velocidades de la reacción directa () e inversa () son iguales y las concentraciones de los reactivos y los productos permanecen constantes. Para que esto suceda la reacción debe suceder a una temperatura y presión constante en un recipiente cerrado en el que ninguna sustancia puedaentrar o salir.
Generalidades
Principio de Le Chatelier
Este principio es una ley experimental que sintetiza el comportamiento de los sistemas en equilibrio reversible cuando se alteran las condiciones termodinámicas.
Un sistema alcanza el equilibrio cuando la velocidad de la reacción directa se hace igual a la velocidad de la reacción inversa. Este equilibrio es muy sensible a cambios depresión, temperatura y concentración. En 1888 el químico francés Henry Louis Le Chatelier, enunció este principio que lleva su nombre y que comprende a la vez variaciones de presión, temperatura y concentración.
El Principio de Le Chatelier se puede enunciar de la siguiente manera: Si en un sistema en equilibrio se modifica algún factor (presión, temperatura, concentración,..) el sistema evolucionaen el sentido que tienda a oponerse a dicha modificación.
Cuando algún factor que afecte al equilibrio varía, éste se altera al menos momentáneamente. Entonces el sistema comienza a reaccionar hasta que se restablece el equilibrio, pero las condiciones de este nuevo estado de equilibrio son distintas a las condiciones del equilibrio inicial. Se dice que el equilibrio se desplaza hacia la derecha(si aumenta la concentración de los productos y disminuye la de los reactivos con respecto al equilibrio inicial), o hacia la izquierda (si aumenta la concentración de los reactivos y disminuye la de los productos).
“Cuando sobre un sistema en equilibrio se produce un cambio de presión, temperatura o concentración, el equilibrio se desplaza en el sentido que tiende a contrarrestarlo”.
Factoresque modifican el equilibrio químico:
Tabla 1. Factores que afectan el equilibrio químico.
|
Elevación de la temperatura | |
Aumento de presión | |
Aumento de la [N2O4] | |
* Cambios de temperatura
* Cambios de presión
* Cambios de concentración
Cambios en la temperatura
Si en una reacción exotérmica aumentamos la temperatura cuando se haya alcanzado el equilibrioquímico, 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.
Para una reacción endotérmica: el aumento de temperaturafavorece la reacción directa. Para una reacción exotérmica el aumento de temperatura no favorece la reacción directa.

La influencia de la temperatura sobre un sistema en equilibrio está comprendida en la Ley de Van´t Hoff, la cual plantea lo siguiente: “Cuando se aumenta la temperatura sobre un sistema en equilibrio, se ve favorecida la reacción que se produce por absorción de calor”.
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