T5: Equilibrio químico

Principio de Le Chatelier

Teoría

2021 · Extraordinaria · Titular

Dado el equilibrio $\ce{N2F4(g) <=> 2 NF2(g)}$ con $\Delta H^\circ = 38,5 \text{ kJ}$ , razone los cambios que se producirían si:

a) La mezcla de reacción se calienta.b) El gas

\ce{NF2}

se elimina de la mezcla de reacción a temperatura y volumen constante.c) Se añade helio gaseoso a la mezcla de reacción a temperatura y volumen constante.

Equilibrio químicoLe Chatelier

\ce{N2F4(g) <=> 2 NF2(g)} \quad \Delta H^\circ = 38,5 \text{ kJ}

a) Dado que la variación de entalpía es positiva (

\Delta H^\circ > 0

), la reacción es endotérmica. Según el principio de Le Chatelier, al aumentar la temperatura mediante calor, el sistema se desplazará en el sentido en el que se absorba energía para contrarrestar el cambio. Por lo tanto, el equilibrio se desplazará hacia la derecha, favoreciendo la formación de

\ce{NF2}

.b) Al eliminar parte del producto

\ce{NF2}

de la mezcla, su concentración disminuye. De acuerdo con el principio de Le Chatelier, el sistema tenderá a oponerse a esta modificación desplazando el equilibrio en el sentido que genere de nuevo la sustancia retirada. En consecuencia, el equilibrio se desplazará hacia la derecha para regenerar el

\ce{NF2}

eliminado.c) La adición de helio gaseoso (un gas inerte) a volumen y temperatura constantes no altera las presiones parciales de los gases reactivos ni sus concentraciones, ya que la presión parcial de cada componente depende de sus propios moles, la temperatura y el volumen (

P_i = n_i R T / V

). Dado que el cociente de reacción

Q

no varía y sigue siendo igual a la constante de equilibrio

K

, la posición del equilibrio no experimenta ningún cambio.