T5: Equilibrio químico · Equilibrios heterogéneos y factores que afectan al equilibrio

Equilibrios heterogéneos y factores que afectan al equilibrio

Teoría

2017 · Extraordinaria · Suplente

Sea el sistema en equilibrio: $\ce{CaCO3 (s) <=> CaO (s) + CO2 (g)}$ , indique, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) La presión total del reactor será igual a la presión parcial del

\ce{CO2}

.b) Si se añade más

\ce{CaCO3 (s)}

se produce más

\ce{CO2}

.c)

K_p

K_c

son iguales.

Principio de Le ChatelierConstantes de equilibrio

a) Verdadero. La presión total en un reactor es la suma de las presiones parciales de todos los gases presentes en la mezcla. En el equilibrio

\ce{CaCO3 (s) <=> CaO (s) + CO2 (g)}

, los únicos componentes gaseosos son las moléculas de

\ce{CO2}

. Los sólidos

\ce{CaCO3}

\ce{CaO}

no contribuyen a la presión parcial. Por lo tanto, la presión total del reactor será igual a la presión parcial del

\ce{CO2}

.b) Falso. Según el Principio de Le Chatelier, la adición de una sustancia pura en estado sólido o líquido no desplaza el equilibrio químico. El equilibrio de esta reacción solo depende de la concentración (o presión parcial) del

\ce{CO2}

gaseoso, ya que los reactivos y productos sólidos no aparecen en la expresión de la constante de equilibrio. Por lo tanto, añadir más

\ce{CaCO3 (s)}

no producirá más

\ce{CO2}

.c) Falso. La relación entre

K_p

K_c

viene dada por la ecuación

K_p = K_c (RT)^{\Delta n}

, donde

\Delta n

es la variación del número de moles de gases en la reacción (moles de productos gaseosos menos moles de reactivos gaseosos). Para la reacción

\ce{CaCO3 (s) <=> CaO (s) + CO2 (g)}

\Delta n = \text{(moles de } \ce{CO2} \text{)} - \text{(moles de gases reactivos)} = 1 - 0 = 1

Dado que $\Delta n = 1$ , la relación es $K_p = K_c (RT)^1 = K_c RT$ . Puesto que R (constante de los gases) y T (temperatura absoluta) no son nulos, $K_p$ y $K_c$ no son iguales.