Desplazamiento del equilibrio

a) Expresión de $K_p$.

Con presiones parciales, sin el sólido:$$K_p = p_{\text{C}}\cdot p_{\text{D}}$$Con fracciones molares, usando $p_i = x_i\,p_T$ (las fracciones son las de la fase gaseosa):$$K_p = (x_{\text{C}}\,p_T)(x_{\text{D}}\,p_T) = x_{\text{C}}\,x_{\text{D}}\,p_T^2$$(Si solo hay C y D en el gas, $x_{\text{C}} = x_{\text{D}} = 0{,}5$ y $K_p = p_T^2/4$.)

b) Estabilidad de A según la temperatura.

La descomposición es endotérmica ($\Delta H > 0$). Al aumentar la temperatura, el equilibrio se desplaza en el sentido que absorbe calor, hacia los productos: A se descompone más. Al disminuirla, se desplaza hacia la izquierda y se conserva más A. Por tanto, A(s) es más estable a temperaturas bajas. (En términos de la constante: en una reacción endotérmica $K_p$ crece con la temperatura.)

c) Efecto de un aumento de la presión total.

A la izquierda no hay gases (0 mol) y a la derecha hay 2 mol de gas. Si se aumenta la presión (por ejemplo, reduciendo el volumen), el sistema se desplaza hacia donde hay menos moles de gas, es decir, hacia la izquierda: se forma A y A se descompone menos, no más.

Visto con la constante: a temperatura constante $K_p = p_{\text{C}}\,p_{\text{D}}$ no cambia, así que las presiones de C y D no pueden subir; al comprimir, parte de C y D se recombinan para formar A. (Si la presión se aumentara añadiendo un gas inerte a volumen constante, $p_{\text{C}}$ y $p_{\text{D}}$ no cambiarían y el equilibrio no se desplazaría.)

d) Duplicar la cantidad de A(s).

A es un sólido puro: su «concentración» es constante y no aparece en $K_p$. Añadir más A no cambia ni $p_{\text{C}}$ ni $p_{\text{D}}$, de modo que el cociente de reacción sigue siendo igual a $K_p$. El equilibrio no se desplaza (siempre que quede algo de sólido, la presión de los gases es la misma).