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DIDÁCTICA DE EQUILIBRIO Autor: IQ Luís Fernando Montoya Valencia Profesor titular Centro de Ciencia Básica Escuela de Ingenierías Universidad Pontificia.

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1 DIDÁCTICA DE EQUILIBRIO Autor: IQ Luís Fernando Montoya Valencia Profesor titular Centro de Ciencia Básica Escuela de Ingenierías Universidad Pontificia Bolivariana

2 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia1 Existen una reacciones en las cuales a medida que se obtienen los productos, según la reacción directa: Reactivos productos directa Ellos (los productos) reaccionan para generar de nuevo los reactivos, según la reacción inversa: Reactivos productos inversa (-) (+) (-) Como ambas reacciones ocurren simultáneamente, entonces R e a c t i v o sp r o d u c t o s (-) (+) ó ó (-) ó no varían ó Se lee: produce en equilibrio químico No se lee: está en equilibrio químico { La doble Flecha

3 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia2 Definición de ley de acción de las masas(LAM) Para la reacción general balanceada: r 1 R 1 + r 2 R 2 + …r m R m b 1 B 1 + b 2 B 2 + …b k B k LAM = (B 1 ) b 1 (B 2 ) b 2 …(B k ) b K (R 1 ) r 1 (R 2 ) r 2 …(R m ) r m Cada producto B j y cada reactivo R j estequiométricamente se pueden medir en: Moles: nBjnBj y nRjnRj Concentración molar[B j ] [R j ] y Presión parcial: PBjPBj y PRjPRj Dependiendo de la unidad de medida surgen: LAMn, LAMc yLAMp Resumida como

4 LAM n = ( n B 1 ) b 1 ( n B 2 ) b 2 …( n B k ) b K ( n R 1 ) r 1 ( n R 2 ) r 2 …( n R m ) r m Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia3 LAM c = [B 1 ] b 1 [B 2 ] b 2 …[B k ] b K [R 1 ] r 1 [R 2 ] r 2 …[R m ] r m LAM p = ( P B 1 ) b 1 ( P B 2 ) b 2 …( P B k ) b K ( P R 1 ) r 1 ( P R 2 ) r 2 …( P R m ) r m Para análisis aritmético tenemos: LAM cc = productos reactivos Condición de equilibrio Un sistema está en equilibrio cuando la velocidad de reacción directa es igual a la velocidad de reacción inversa, en este caso se cumple que: Las cantidades de los reactivos y de los productos no varían

5 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia4 Como en el equilibrio, las cantidades de reactivos y productos no varían El valor de LAMc en el equilibrio es una constante y se identifica como Kc (Kc es el valor de LAMc en el equilibrio) Existen tablas con valores de Kc para diferentes reacciones, en función de la temperatura De igual manera, si la reacción es en fase gaseosa, el valor de LAMp en el equilibrio es una constante y se identifica como Kp (Kp es el valor de LAMp en el equilibrio) Existen tablas con valores de Kp para diferentes reacciones, en función de la temperatura

6 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia5 Si la reacción es en fase gaseosa, las constantes Kc y Kp se pueden relacionar, ya que P R j V t = RT n R j (ley de Dalton) Como [R j ] = nRjnRj VtVt Entonces: P R j = RT [R j ] De igual manera: P B j = RT [B j ] K p = (RT [B 1 ]) b 1 (RT [R 1 ]) r 1 (RT) b 1 (RT) b 2 …(RT) b K (RT) r 1 (RT) r 2 …(RT) r m [B 1 ] b 1 [B 2 ] b 2 …[B k ] b K [R 1 ] r 1 [R 2 ] r 2 …[R m ] r m Separando variables K p = (RT) Σb j (RT) Σr j Sea: Δn = Σb j -Σr j K p = (RT) Δn xKcxKc K p = ( P B 1 ) b 1 ( P B 2 ) b 2 …( P B k ) b K ( P R 1 ) r 1 ( P R 2 ) r 2 …( P R m ) r m (RT [B 2 ]) b 2 …(RT [B k ]) b K (RT [R 2 ]) r 2 …(RT [R m ]) r m xKcxKc Esto es Kc

7 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia6 Si la reacción es en fase gaseosa, LAMc y LAMn se pueden relacionar, ya que LAM c = [B 1 ] b 1 [B 2 ] b 2 … [B k ] b K [R 1 ] r 1 [R 2 ] r 2 … [R m ] r m Como [R j ] = nRjnRj V y [B j ] = nBjnBj V n Bj [ V ] b1b1 n B2 [ V ] b2b2 n Bk [ V ] bkbk … n R1 [ V ] r1r1 n R2 [ V ] r2r2 … n Rm [ V ] rmrm LAM c = (n B j ) b 1 (n B 2 ) b 2...(n B k ) b k (V) Σ b j (n R j ) r 1 (n R 2 ) r 2...(n R m ) b m (V) Σ r j LAM c = (V t ) Σ r j (V t ) Σ b j x LAM n Ley de la oreja Producto de medios y producto de extremos

8 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia7 En un momento dado, el valor de LAMc puede ser: > Kc en este caso, el sistema no está en equilibrio para lograr la condición de equilibrio el valor de LAMc tiene que disminuir ocurre ungasto estequiométrico (ge)Según la reacción Inversa para que los productos disminuyan y los reactivos aumenten. Hacemos un balance de masas (BM) = Kc en este caso, el sistema está en equilibrio, Sólo un agente externo puede modificar dicho equilibrio, (principio de Le Chatelier) < Kc en este caso, el sistema no está en equilibrio para lograr la condición de equilibrio el valor de LAMc tiene que aumentar ocurre ungasto estequiométrico (ge)Según la reacción directa para que los productos aumenten y los reactivos disminuyan. Hacemos un balance de masas (BM) LAMc

9 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia8 Balance de masas (BM) Es un procedimiento matricial en el cual las columnas están determinadas por la reacción balanceada Posee tres filas: Fila 1 En esta fila consignamos la información inicial Con esta información se cumple que LAM > k ó LAM < k Fila 2 En esta fila consignamos el gasto estequiométrico (ge) Según la reacción inversaPara que LAM disminuya Según la reacción directaPara que LAM aumente { Este ge es en función de una variable (X) afectada por el coeficiente estequiométrico Fila 3 En esta fila nos queda la información en equilibrio Con esta información se cumple que LAM = k El BM lo podemos, según el enunciado hacer en: moles (n), en concentración molar ([ ]) o en presión parcial (Pj)

10 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia9 Algoritmo para solucionar situaciones que involucren equilibrio químico BM? si Cuando no está en equilibrio LAM > k ó LAM < k LAM disminuya ó LAM aumente Llega al equilibrio LAM = K no Esta en equilibrio LAM = K Nos preguntamos si tenemos que hacer balance de masas (MB) Sigue: (Baldor) sistema de # de incógnitas y # de ecuaciones Para cada ecuación adicional que se requiera, leemos una afirmación en el enunciado Para que

11 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia10 Principio de Le Chatelier Cuando un sistema está en equilibrio (LAM = K) un agente externo puede modificar dicha condición de equilibrio El agente externo puede alterar el valor de LAM LAM > k ó LAM < k El sistema reacciona para Según el algoritmo, hacemos un balance de masas para que: LAM disminuya ó para que ocurre un gasto estequiométrico Según la reacción inversa LAM aumenteocurre un gasto estequiométrico Según la reacción directa recuperar el equilibrio perdido Si el agente externo modifica la temperatura, se altera es el valor de K

12 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia11 Ilustración 1. A cierta temperatura Kc = 49 para la reacción: 1H 2 (g) + 1 I 2 (g) 2H I (g) A esta temperatura se introducen: 4 mol de H 2(g) y 4 mol de I 2(g) en un recipiente de 2 litros Calcular las concentraciones en el equilibrio de H 2 (g), de I 2 (g) y de H I (g) Solución: según el algoritmo, para saber si hay que hacer el balance de masas, primero hay que calcular el valor de LAMc para compararlo con el valor de Kc (49) LAMc = [H I] 2 [H 2 ] 1 [ I 2 ] 1 [H I] = [ I 2 ] = 0202 [ H 2 ] = pero LAMc = [0 ] 2 [2] 1 [ 2 ] 1 LAMc = 0 Como 0 < 49 LAM < k hay que realizar el BM para que LAM aumente según la reacción directa Los productos aumentan Los reactivos disminuyen También se puede concluir que: como inicialmente no hay H I, él se tiene que producir para llegar al equilibrio ocurre un gasto estequiométrico según la reacción directa

13 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia12 Columnas, dadas por la reacción balanceada 1 I 2 (g) 2H I (g) Ge [ ] o 1H 2 (g) X -1X +2X -1X 2X 2 - X Con esta informaciónLAMc < kc Con esta informaciónLAMc = kc = 49 [2X ] 2 [2 - X] 1 [ 2 - X ] 1 Según Baldor, tenemos una ecuación (cuadrática) con una incógnita que se puede solucionar con la ecuación cuadrática Pero si sacamos En ambos lados, dicha ecuación se simplifica, así: = 7 [2X ] [2 - X] X = 1.56 Si sustituimos X = 1.56 [ ] eq En la fila 3 del BM encontramos las concentraciones pedidas I 2 (g) H I (g) H 2 (g) = 0.44 = 3.12 = 0.44 Σb j = 2 Σr j = = 2 Nota: para esta reacción

14 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia13 Kp = (P H I ) 2 (P H 2 ) 1 (P I 2 ) 1 Deducir para esta reacción la relación entre Kp y Kc como P a = RT [a] entonces Kp = (RT[H I]) 2 (RT[H 2 ]) 1 (RT[ I 2 ]) 1 Kp = (RT ) 2 (RT) 1 [H I] 2 [H 2 ] 1 [ I 2 ] 1 X Separando variables (RT) se cancela totalmente porque Σb j = Σr j Δn = 0 ya que Nos queda: Kp = [H I] 2 [H 2 ] 1 [ I 2 ] 1 Esto es Kc Kp = Kc La relación pedida es: Kp Kc = 1 (nos piden expresar Kp / Kc) Para esta reacción, ¿como afecta a LAMc una variación del volumen? Teníamos que: LAMc = (V)Σrj(V)Σrj (V)Σbj(V)Σbj x LAMn (V) se cancela totalmente porque Σb j = Σr j ya que Como el volumen se cancela, una variación del volumen no afecta al valor de LAMc 2 = 2

15 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia14 Calcular el porcentaje de H 2 (g) que reacciona queremos calcular el porcentaje de H 2 (g) que reacciona o se consume o se gasta, en el BM tenemos: Esto es el todo Esto es la parte gastada o que reacciona Esto es la otra parte que queda en equilibrio H 2 (g) Ge [ ] o 2 - X -1X [ ] eq X = 1.56 = 0.44 % gastado = 1.56 X 2 x 100 % gastado = 2 x 100 % gastado = 78% 2 Como un % = parte todo x 100

16 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia15 Principio de Le Chatelier Que le ocurre al valor de LAMc en el equilibrio y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica: 1.adicionando H 2 (g) Como LAMc = [H I] 2 [H 2 ] 1 [ I 2 ] 1 y adicionamos un reactivo, que está en el denominador El valor de LAMcdisminuye LAMc < kc Se altera el equilibrio El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido hay que realizar el BM para que LAM aumente según la reacción directa Los productos aumentan Los reactivos disminuyen En el nuevo equilibrio se favorecen los productos Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: si a un sistema en equilibrio se le adiciona un reactivo, se favorecen los productos

17 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia16 Principio de Le Chatelier Que le ocurre al valor de LAMc en el equilibrio y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica: 2. adicionando HI Como LAMc = [HI]2[HI]2 [ H 2 ] 1 [ I 2 ] 1 y adicionamos un producto, que está en el numerador El valor de LAMcaumenta LAMc > kc Se altera el equilibrio El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido hay que realizar el BM para que LAM disminuya según la reacción inversa Los productos disminuyen Los reactivos aumentan En el nuevo equilibrio se favorecen los reactivos Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: si a un sistema en equilibrio se le adiciona un producto, se favorecen los reactivos

18 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia17 Principio de Le Chatelier Que le ocurre al valor de LAMc en el equilibrio y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se disminuye: Como LAMc = [HI]2[HI]2 [ H 2 ] 1 [I 2 ] 1 y extraemos un reactivo, que está en el denominador El valor de LAMcaumenta LAMc > kc Se altera el equilibrio El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido hay que realizar el BM para que LAM disminuya según la reacción inversa Los productos disminuyen Los reactivos aumentan En el nuevo equilibrio se favorecen los reactivos 3. extrayendo H 2(g) Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: si a un sistema en equilibrio se le extrae un reactivo, se favorecen los reactivos

19 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia18 Principio de Le Chatelier Que le ocurre al valor de LAMc en el equilibrio y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica: 4. adicionando He (g) Como LAMc = [HI]2[HI]2 [ H 2 ] 1 [I 2 ] 1 y adicionamos He, que no está en el numerador ni en el denominador, no es reactivo ni producto El valor de LAMc No varía Se sigue cumpliendo que LAMc = kc No se altera el equilibrio no hay que realizar el BM

20 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia19 Ilustración 2. A 1000ºK, Kp = 4 para la reacción: 2SO 2 (g) + 1O 2 (g) 2SO 3 (g) A 1000ºK un recipiente de 10 L contiene SO 2(g), O 2(g) y SO 3(g) en equilibrio La presión total en el recipiente es 5.5 atm. y hay 3.91 gr. de O 2(g) Calcular la presión en el equilibrio del SO 2 (g). Solución: Según el algoritmo, no hay que hacer el BM porque el enunciado nos afirma: contiene en equilibrio LAM = k [P SO 3 ] 2 = 4 [P SO 2 ] 2 [P O 2 ] 1 Según Baldor, tenemos una ecuación con tres incógnitas Leemos en el enunciado dos afirmaciones para las Ecuaciones y El enunciado nos afirma: la presión total vale 5.5 atm Por ley de Dalton en mezcla de gases : 5.5 atm = P SO 3 + P SO 2 +PO2PO2 Σb j = 2 Σ r j = = 3 Nota: para esta reacción Δn = -1

21 Sigue el enunciado: hay 3.91 gr. de O 2(g) Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia20 Con esta información para el O 2(g) podemos calcular para él su presión, así: Po 2 V t = RT (ley de Dalton) PO2PO2 nO2nO2 Con n O 2 WO2WO2 Mw O 2 = nO2nO = 32 = mol = atm L mol ºK X 1000ºK x mol 10 L PO2PO2 = 1 atm. en ambos lados, dicha ecuación se simplifica, así: P SO 3 =2P S O 2 Al sustituir en 4.5 atm = P SO 3 + P SO 2 Nos queda un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas Al sustituir en 4.5 atm. = 2P SO 2 + P SO 2 P SO 2 = 1.5 atm. Al sustituir en y sacamos

22 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia21 Kp = Deducir para esta reacción la relación entre Kp y Kc como P a = RT [a] entonces Kp = (RT ) 2 X Separando variables (RT) se cancela parcialmente porque 2 < 3 ya que Nos queda: (nos piden expresar Kp / Kc) [P SO 3 ] 2 [P SO 2 ] 2 [P O 2 ] 1 (RT [O 2 ]) 1 (RT [SO 3 ]) 2 (RT [SO 2 ]) 2 (RT ) 2 (RT ) 1 [O 2 ] 1 [SO 3 ] 2 [SO 2 ] 2 Esto es Kc Kp = Kc (RT ) 1 La relación pedida es: Kp Kc = (RT ) -1 Σb j < Σrj

23 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia22 Para esta reacción, ¿como afecta a LAMc una variación del volumen? Teníamos que: LAMc = (V)Σrj(V)Σrj (V)Σbj(V)Σbj x LAMn El (V) se cancela parcialmente Σr j = 3 Como el volumen no se cancela, una variación del volumen si afecta al valor de LAMc en una proporción directa Σb j = 2 LAMc = (V)3(V)3 (V)2(V)2 x LAMn (V)1(V)1 X LAMn LAMc =

24 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia23 Considere la siguiente reacción a 723ºC: 1N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) Se colocan un recipiente de 5L2 moles de N 2(g), y 4 moles H 2(g) Si en el equilibrio se encuentran 2 moles de NH 3(g). Calcular Kc y Kp Σb j = = 4 Σ r j = 2 Nota: para esta reacción Δn = 2 Solución: según el algoritmo, como no hay NH 3 (g) hay que realizar el BM para que y LAM disminuyesegún la reacción inversa Los productos disminuyen Los reactivos aumentan Se tiene que producir para llegar al equilibrio [ N 2 ] = 0505 [ H 2 ] = [ NH 3 ] = = 0.8= 0= 0.4 Las concentraciones iniciales son: Ilustración 3. Con estos valores LAMc = Lo que confirma el gasto estequiométrico LAM disminuya según la reacción inversa Para que LAMc > kc

25 Columnas, dadas por la reacción balanceada Ge [ ] o X +2X -3X -1X X Con esta informaciónLAMc > kc Con esta informaciónLAMc = kc = Kc [2X] 2 [0.4 - X] 1 [ X] 3 [ ] eq Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia24 3H 2 (g) 2NH 3 (g) 1N 2 (g) X Según Baldor, tenemos una ecuación con dos incógnitas Leemos en el enunciado una afirmación para la Ecuación El enunciado nos afirma: Si en el equilibrio se encuentran 2 moles de NH 3(g). En el BM vemos que 2 X Es la concentración en equilibrio deNH 3 (g) 2525 [ NH 3 ] eq = = X = 0.4 X = 0.2 Sustituyendo en Kc = 0.01 Teníamos que: Kp = (RT) Δn x Kc entonces: Como T = 723ºC (1000ºK) y Δn = 2 Kp =

26 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia25 Para esta reacción, ¿como afecta a LAMc una variación del volumen? Teníamos que: LAMc = (V)Σrj(V)Σrj (V)Σbj(V)Σbj x LAMn El (V) se cancela parcialmente Σr j = 2 Como el volumen no se cancela, una variación del volumen si afecta al valor de LAMc en una proporción inversa Σb j = 4 LAMc = (V)2(V)2 (V)4(V)4 x LAMn (V)2(V)2 LAMn LAMc =

27 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia26 Una mezcla de volúmenes iguales de Ilustración 4. SO 2 (g) y O 2 (g) medidos a las mismas condiciones de temperatura y presión se introduce en un recipiente de 4 L, a 727ºC ocurre la reacción: 2SO 2 (g) + 1O 2 (g) 2SO 3 (g) Cuando se establece el equilibrio, la presión total vale atm. y las concentracionesde SO 2 (g) y y de SO 3 (g) son iguales, determinar el valor de Kc y Kp Por la ecuación de estado (PV = RT n ), si se tienen volúmenes iguales de dos gases a las mismas condiciones de temperatura y presión, entonces las moles de cada gas también son iguales, Solución: según el algoritmo, como no hay SO 3 (g) hay que realizar el BM para que y LAM aumente según la reacción directa Los productos aumenten Los reactivos disminuyan Se tiene que producir para llegar al equilibrio

28 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia27 Además el enunciado nos informa que cuando se establece el equilibrio Esto nos indica que hay que realizar el BM [ O 2 ] = a4a4 [ SO 3 ] = 0404 a4a4 [ SO 2 ] = Las concentraciones iniciales son: Con estos valores LAMc = 0 Lo que confirma el gasto estequiométrico LAM aumente según la reacción directa Para que LAMc < kc El BM lo podemos hacer en presión o en concentración molar 1.En concentración molar Columnas, dadas por la reacción balanceada Ge [ ] o 0 b b b - 2X -2X +2X -1X 2X b - X Con esta informaciónLAMc < kc Con esta informaciónLAMc = kc [ ] eq 1O 2 (g) 2SO 2 (g) 2SO 3 (g) + = b = 0 = b

29 Según Baldor, tenemos una ecuación con tres incógnitas Leemos en el enunciado dos afirmaciones para las Ecuaciones y Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia28 = Kc [2X] 2 [b - 2X] 2 [b - X] 1 El enunciado nos afirma que: La presión total en el equilibrio vale atm. En el BM tenemos concentraciones en el equilibrio, y sabemos que P a = RT [a] P SO 3 = P SO 2 =P O 2 = Por lo tanto: RT(b - 2X) RT(2X) RT(b – X) las concentraciones de atm. = RT(2b -X) Sigue el enunciado: SO 2 (g) y SO 3 (g) son iguales b - 2X 2X = b = 4X en con T = 727ºC (1000ºK) 1.4 = (7X) X = 0.2 en b = 0.8 X = 0.2y b= 0.8 en Kc = 1.67 Kp = (RT) Δn x Kc, pero Δn = -1 Kp = (RT) -1 x Kc Kp =

30 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia29 2. En presiones Columnas, dadas por la reacción balanceada Con esta informaciónLAMp < kp Con esta informaciónLAMp = kp Según Baldor, tenemos una ecuación con tres incógnitas Leemos en el enunciado dos afirmaciones para las Ecuaciones y = Kp [2X] 2 [d - 2X] 2 [d - X] 1 El enunciado nos afirma que: La presión total en el equilibrio vale atm. En el BM tenemos presiones en el equilibrio atm. = (d - 2X) + (d – X) + (2X) = 2d - X las concentraciones de Sigue el enunciado: SO 2 (g) y SO 3 (g) son iguales Ge 0 d d d - 2X -2X +2X -1X 2X d - X P eq 1O 2 (g) 2SO 2 (g) 2SO 3 (g) + PoPo

31 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia30 las concentraciones de Sigue el enunciado: SO 2 (g) y SO 3 (g) son iguales En el BM tenemos presiones en el equilibrio, y sabemos que: P a = RT [a] [ SO 3 ] [ SO 2 ] = Si multiplicamos por RT a ambos lados: RT[ SO 3 ] RT [ SO 2 ] = Obtenemos: P SO 3 = P SO 2 d – 2X = 2X d = 4X en = (7X) X = 16.4 en d = 65.6 X = 16.4y d = 65.6 en Kp = Kp = (RT) Δn x Kc, pero Δn = -1 Kp = (RT) -1 x Kc Kc = 1.67 (RT) 1 x KpKc =

32 Principio de Le Chatelier Que le ocurre al valor de LAMc en el equilibrio y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica: Para la reacción: Variando el volumen Teníamos que: LAMc = (V)Σrj(V)Σrj (V)Σbj(V)Σbj x LAMn (V) se cancela totalmente porque Σb j = Σr j Como el volumen se cancela totalmente, una variación del volumen no afecta al valor de LAMc El valor de LAMc No varía Se sigue cumpliendo que LAMc = kc No se altera el equilibrio no hay que realizar el BM 1H 2 (g) + 1 I 2 (g) 2H I (g) Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia31

33 Principio de Le Chatelier Que le ocurre al valor de LAMc en el equilibrio y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica: Variando el volumen Si la presión total en el equilibrio se duplica, el volumen se reduce la mitad Como el volumen se reduce la mitad, El valor de LAMc disminuye LAMc < kc Se altera el equilibrio El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido hay que realizar el BM para que LAM aumente según la reacción directa Los productos aumentan Los reactivos disminuyen En el nuevo equilibrio se favorecen los productos (donde la suma de coeficientes es menor ) (V)1(V)1 X LAMn LAMc = 2SO 2 (g) + 1O 2 (g) 2SO 3 (g) Para la reacción: Teníamos que: LAMc = (V)Σrj(V)Σrj (V)Σbj(V)Σbj x LAMn (V) se cancela parcialmente porque Σb j = 2 Σr j = 3 Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia32

34 Principio de Le Chatelier Que le ocurre al valor de LAMc en el equilibrio y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica: Variando el volumen (V) 2 LAMn LAMc = Como el volumen se reduce la mitad, El valor de LAMc Se altera el equilibrio El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido hay que realizar el BM para que LAM disminuya según la reacción inversa Los productos disminuyen Los reactivos aumentan En el nuevo equilibrio se favorecen los reactivos (donde la suma de coeficientes es menor ) LAMc > kc Para la reacción: 1N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) Teníamos que: LAMc = (V)Σrj(V)Σrj (V)Σbj(V)Σbj x LAMn (V) se cancela parcialmente porque Σb j = 4 Σr j = 2 Si la presión total en el equilibrio se duplica, el volumen se reduce la mitad Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia33

35 Autor: IQ Luís Fernando Montoya Valencia34 Los resultados anteriores contradicen lo que hay en algunos textos: si a un sistema gaseoso en equilibrio se le aumenta la presión, se favorece el lado que tenga menor número de moles En la redacción anterior hay un error, no es el lado que tenga menor número de moles sino donde la suma de coeficientes estequiométricos sea menor No se puede confundir una variable intensiva (coeficiente estequiométrico) con una variable extensiva (moles)

36 Gracias por su asistencia Las memorias de esta conferencia las encuentra en la página: Carpeta (Centro de Ciencia Básica). Carpeta (área de química) Carpeta texto electrónico química general …. en la u Carpeta conferencias


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