QuímicaFácilCuestión · 1,5 pts

Desplazamiento del equilibrio

Andalucía · 2020 · Reserva 2

Enunciado

Bloque B · B2. En el siguiente equilibrio:

2\,\text{NO}_2(g) \rightleftharpoons 2\,\text{NO}(g) + \text{O}_2(g)

razone si de las siguientes afirmaciones son correctas o no:

a) Un aumento de la presión en el sistema favorece la formación de

\text{NO}

.

b) Un aumento de la concentración de

\text{O}_2

desplaza el equilibrio a la izquierda.

c)

K_P

es igual a

K_C

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

\boxed{\;\textbf{a) Falsa: la presión desplaza hacia la izquierda } (\Delta n = +1)\;}

\boxed{\;\textbf{b) Verdadera: añadir un producto desplaza hacia los reactivos}\;}

\boxed{\;\textbf{c) Falsa: } K_P = K_C\,(RT) \neq K_C\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Antes de leer nada, cuenta los moles de gas a cada lado, porque de ahí salen dos de los tres apartados:

\underbrace{2}_{\text{reactivos}} \rightleftharpoons \underbrace{2 + 1 = 3}_{\text{productos}} \qquad\Longrightarrow\qquad \Delta n = 3 - 2 = +1

Para a), Le Châtelier: subir la presión desplaza el equilibrio hacia donde hay menos moles de gas.
Para b), añadir un producto desplaza hacia los reactivos.
Para c), $K_P = K_C(RT)^{\Delta n}$ : solo coinciden si $\Delta n = 0$ .

Desarrollo

a) Falsa.

Al aumentar la presión (comprimiendo el sistema), el equilibrio se desplaza hacia el lado con menor número de moles gaseosos para contrarrestar el aumento. Aquí ese lado es el de los reactivos:

2\ \text{mol} \;\longleftarrow\; 3\ \text{mol}

El desplazamiento es hacia la izquierda, así que un aumento de presión disminuye la cantidad de

\text{NO}

, no la favorece. Para obtener más

\text{NO}

habría que bajar la presión (o aumentar el volumen).

b) Verdadera.

El

\text{O}_2

es un producto. Al aumentar su concentración, el cociente de reacción supera a la constante:

Q = \frac{[\text{NO}]^2[\text{O}_2]}{[\text{NO}_2]^2} > K_C

El sistema reacciona consumiendo productos para que

Q

vuelva a igualar a

K_C

, es decir, se desplaza hacia la izquierda, formando más

\text{NO}_2

.

c) Falsa.

La relación entre ambas constantes es:

K_P = K_C\,(RT)^{\Delta n}, \qquad \Delta n = 3 - 2 = +1

K_P = K_C\,(RT) \neq K_C

Como

\Delta n \neq 0

, las constantes no coinciden; de hecho, al ser

RT \gg 1

en cualquier temperatura de trabajo, resulta

K_P > K_C

. Solo serían iguales (y adimensionales) si el número de moles gaseosos fuera el mismo a ambos lados, como ocurre por ejemplo en

\text{H}_2 + \text{I}_2 \rightleftharpoons 2\,\text{HI}

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

Consejo

El $\Delta n$ es la primera cuenta que debes hacer en cualquier equilibrio en fase gaseosa: resuelve a la vez el efecto de la presión y la relación entre $K_P$ y $K_C$ . Escríbelo en el margen antes de leer los apartados.

Cuidado con un despiste habitual en a): contar solo el $\text{NO}$ y olvidar el $\text{O}_2$ . Hay que sumar todos los moles gaseosos de cada lado.

Y recuerda que ninguno de estos cambios altera el valor de $K$ : la presión y las concentraciones mueven la posición del equilibrio, pero solo la temperatura cambia la constante.