QuímicaMedioCuestión · 1,5 pts
Desplazamiento del equilibrio
Andalucía · 2021 · Junio
Enunciado
Bloque B · B2. Dada la reacción a C y atm de presiónrazone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) La constante de equilibrio se duplica si se duplica la presión.
b) El sentido de la reacción se favorece hacia la izquierda si se aumenta la temperatura.
c) El valor de la constante de equilibrio para este proceso depende del catalizador utilizado.
a) La constante de equilibrio se duplica si se duplica la presión.
b) El sentido de la reacción se favorece hacia la izquierda si se aumenta la temperatura.
c) El valor de la constante de equilibrio para este proceso depende del catalizador utilizado.
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Resultado
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1
Estrategia
Las tres afirmaciones son falsas, y dos de ellas por la misma razón fundamental:
Y para b), el dato clave: kJ, es decir, reacción endotérmica.
La constante de equilibrio solo depende de la temperatura.Ni la presión, ni el volumen, ni la adición de sustancias, ni la presencia de un catalizador la modifican. Lo que sí pueden hacer esas variables es desplazar el equilibrio, es decir, cambiar las concentraciones sin cambiar su cociente.
Y para b), el dato clave: kJ, es decir, reacción endotérmica.
2
Desarrollo
a) FALSA.
es una constante termodinámica ligada a la variación de energía libre estándar:Como solo depende de la temperatura (los estados estándar están fijados), también. Duplicar la presión no la altera en absoluto.
Además, en este caso particular la presión ni siquiera desplaza el equilibrio, porque el número de moles gaseosos no cambia:Al no haber diferencia de moles, comprimir el sistema aumenta todas las presiones parciales en el mismo factor y el cociente permanece igual a . El equilibrio ni se mueve.
b) FALSA. Al aumentar la temperatura se favorece la reacción hacia la derecha.
Con , la reacción directa es endotérmica y el calor actúa como un reactivo:Por el principio de Le Châtelier, al aportar calor el sistema se opone consumiéndolo: se desplaza hacia los productos, y además el valor de aumenta (ecuación de van't Hoff).
Este hecho tiene una consecuencia muy real: el apenas se forma a temperatura ambiente ( a C), pero sí en los motores de combustión y en los rayos, donde se superan los C. De ahí que los óxidos de nitrógeno sean un contaminante característico del tráfico rodado.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)es una constante termodinámica ligada a la variación de energía libre estándar:Como solo depende de la temperatura (los estados estándar están fijados), también. Duplicar la presión no la altera en absoluto.
Además, en este caso particular la presión ni siquiera desplaza el equilibrio, porque el número de moles gaseosos no cambia:Al no haber diferencia de moles, comprimir el sistema aumenta todas las presiones parciales en el mismo factor y el cociente permanece igual a . El equilibrio ni se mueve.
b) FALSA. Al aumentar la temperatura se favorece la reacción hacia la derecha.
Con , la reacción directa es endotérmica y el calor actúa como un reactivo:Por el principio de Le Châtelier, al aportar calor el sistema se opone consumiéndolo: se desplaza hacia los productos, y además el valor de aumenta (ecuación de van't Hoff).
Este hecho tiene una consecuencia muy real: el apenas se forma a temperatura ambiente ( a C), pero sí en los motores de combustión y en los rayos, donde se superan los C. De ahí que los óxidos de nitrógeno sean un contaminante característico del tráfico rodado.
c) FALSA.
Un catalizador proporciona un camino de reacción alternativo con menor energía de activación, y lo hace por igual en las dos direcciones:Lo único que consigue un catalizador es que el equilibrio se alcance antes, no que se alcance en otro punto. Tampoco altera ni , que son propiedades de estado.
Un catalizador proporciona un camino de reacción alternativo con menor energía de activación, y lo hace por igual en las dos direcciones:Lo único que consigue un catalizador es que el equilibrio se alcance antes, no que se alcance en otro punto. Tampoco altera ni , que son propiedades de estado.
3
Consejo
Memoriza la frase que resuelve la mitad de las cuestiones de equilibrio:
> La constante solo cambia con la temperatura.
Todo lo demás —presión, volumen, concentraciones, catalizadores— puede desplazar el equilibrio, pero deja intacta. Y distingue con cuidado los dos verbos:En a) hay además un segundo motivo, específico de esta reacción: con , la presión ni siquiera desplaza nada. Mencionarlo suma.
- Desplazar el equilibrio cambian las concentraciones, vuelve a igualar a .
- Cambiar la constante solo la temperatura.
Paso 1 de 3
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