QuímicaFácilCuestión · 1 pts

Desplazamiento del equilibrio

Castilla-La Mancha · 2018 · Junio · Opción B
Enunciado
El gas fosgeno, COCl2\text{COCl}_2, se obtiene con gran rendimiento mediante el proceso de equilibrio siguiente: CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)\text{CO}(g) + \text{Cl}_2(g) \rightleftharpoons \text{COCl}_2(g). Si la concentración de CO se incrementa mediante la adición de más CO al sistema en equilibrio, sin cambio de temperatura, ¿cómo se verá afectada:

a) …la concentración de COCl2\text{COCl}_2 una vez que se haya alcanzado de nuevo el equilibrio?

b) …la constante de equilibrio de la reacción?
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Resultado
  • a) Aumenta: el equilibrio se desplaza hacia la derecha para consumir el CO añadido.
  • b) No varía: KcK_c solo depende de la temperatura, que es constante.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Es una aplicación directa del principio de Le Chatelier: si se perturba un sistema en equilibrio, este evoluciona en el sentido que contrarresta la perturbación. Añadir CO es aumentar la concentración de un reactivo, así que el sistema intentará consumirlo.

Para la constante, la idea clave es que KK solo depende de la temperatura: cambiar concentraciones mueve el equilibrio, pero no cambia su constante.
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Desarrollo

La constante de equilibrio esKc=[COCl2][CO] [Cl2]K_c = \frac{[\text{COCl}_2]}{[\text{CO}]\,[\text{Cl}_2]}a) Aumenta. Justo después de añadir CO, el cociente de reacciónQ=[COCl2][CO] [Cl2]Q = \frac{[\text{COCl}_2]}{[\text{CO}]\,[\text{Cl}_2]}se hace menor que KcK_c, porque ha crecido el denominador. Para volver a igualar QQ y KcK_c, la reacción avanza hacia la derecha: se consume parte del CO añadido y del Cl2\text{Cl}_2, y se forma más COCl2\text{COCl}_2. Es lo que predice Le Chatelier: el sistema contrarresta el aumento de un reactivo consumiéndolo. En el nuevo equilibrio, la concentración de COCl2\text{COCl}_2 es mayor que en el inicial (la de Cl2\text{Cl}_2, menor, y la de CO, mayor que la de partida aunque menor que justo tras la adición).

b) No cambia. La constante de equilibrio solo depende de la temperatura, y el enunciado dice que esta no varía. Las concentraciones se reajustan entre sí precisamente para que el cociente vuelva a valer lo mismo que antes: KcK_c se mantiene constante.
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Consejo

Que el equilibrio «se desplace» no significa que cambie la constante: lo que cambia es la composición, hasta que el cociente de reacción vuelve a valer KK. Solo un cambio de temperatura modifica KK.

Justifica con Le Chatelier o, mejor aún, con el cociente QQ frente a KK: es el argumento más sólido y el que mejor valoran los correctores.
Paso 1 de 3
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