INSTITUTO NACIONAL JOS MIGUEL CARRERA DEPARTAMENTO DE QUMICA PROFESOR MARIO TORO HERNANDEZ EQUILIBRIO QUIMICO. Antesdeabordarcualquierestudiocualitativosobrelosequilibriosqumicos,es fundamental conocer qu es un equilibrio qumico y por qu se produce. Losequilibriosqumicossonconsecuenciadelareversibilidaddelasreacciones: mientraslosreactantesreaccionandandolugaralosproductosdelareaccin,estos productostambinreaccionansimultneamentedandolugaralosreactantes.La reaccin avanza mientras que la velocidad a la que se forman los productos es mayor a la velocidad inversa de formacin de reactantes. Finalmente, se llega a un estado de la mezclaendondeparecequelareaccinnoavanzaporcuantolacomposicindela misma permanece constante. Este estado se denomina EQULIBRIO QUMICO El equilibrio qumico es un estado de un sistema en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. En la mayora de las reacciones qumicas los reactantes no se consumen totalmente para obtener los productos deseados, sino que por el contrario, llega un momento en que parece que la reaccin se ha parado, hecho que es posible comprobar al analizar los productosformados y los reactantes consumidos, pues la concentracin de ellos permanece constante. Significaestoquerealmentelareaccinsehaparado?Evidentementeno,unareaccin en equilibrio es un proceso dinmico en el que continuamente los reactantesse estn convirtiendo en productos y llegado el momento, los productos se conviertenenreactantesalamismavelocidad,poresonosdalasensacinquelareaccin paralizado. As pues, si tenemos una reaccin: (1) ES DECIR, EL EQUILIBRIO SE CONSIGUE CUANDO EXISTEN DOS REACCIONES OPUESTAS QUE TIENENLUGAR SIMULTNEAMENTE A LA MISMA VELOCIDAD Vd = velocidad de formacin de los productos ( velocidad directa) Vi = velocidad de descomposicin de los productos ( velocidad inversa) Cuando ambas velocidades se igualan se considera que el sistema est en equilibrio. Deloanteriorsepuedededucirqueelsistemaevolucionarcinticamenteenunou otrosentido,conelfindeadaptarsealascondicionesenergticasmsfavorables.Cuando stas se consiguen diremos que se ha alcanzado el equilibrio esto es, AG = 0. Enunsistemaenequilibriosedicequeelmismoseencuentradesplazadohaciala derechasihaymssustanciasCyDpresentesenelmismoqueAyB,yse encontrar desplazado hacia la izquierda cuando existan mayores cantidades de A y B. EJEMPLO Consideremos la reaccin de obtencin del anhdrido sulfrico a partir de anhdrido sulfuroso y oxigeno a 1.000 C segn la reaccin: 2 SO2

(g) + O22SO3

(g) Inicialmente partimos de 0,4 moles de anhdrido sulfuroso y 0,2 moles de oxgeno en un recipiente de 1 litro de capacidad.Al cabo del tiempo se establece el equilibrio y se compruebaquesehanformado0,06molesdeanhdridosulfricoyquedansin reaccionar 0,34 moles de anhdrido sulfuroso y 0,17 moles de oxgeno. Sinosecambianlascondicionesdereaccin,estasconcentracionespermanecen inalterables, pues se ha conseguido alcanzar el estado de equilibrio, lo cual no quiere decirqueesareaccinsehayaparado,yaqueelestadodeequilibrioesunestado dinmico permanente. (2) IMPORTANTE Es muy importante diferenciar entre el equilibrio en trminos de velocidad, en elque las velocidades directa e inversa son iguales, con el equilibrio en trminos de concentraciones de las especies en el mismo, donde stas pueden ser, y normalmente son, distintas. Vd aA+b B c C +d D Vi A continuacin variamos las concentraciones de partida y realizamos otra experiencia.Partimosahorade0,4molesdeSO3enelmismorecipientede1litroquehemos realizado el experimento anterior. Cuandosealcanzaelequilibrio,enlasmismascondicionesanteriores,a1.000C, comprobamos que las concentraciones de las especies que intervienen la reaccin han sido las mismas Elhechodequelasconcentracionesdereactantesyproductoscoincidanenambos casos es casual y se debe a que se han tomado cantidades estequiomtricas en los dos casos estudiados. Silascantidadeshubieransidocualesquieraotras,lonicoquepermanecera constanteseralaKeqqueestudiaremosacontinuacin,siempreycuandonose modifique la temperatura. Otracuestin distinta es el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio que puede ser mayor o menor que en el caso del ejemplo. CONSTANTE DE EQUILIBRIO En el ejemplo que acabamos de estudiar se comprueba que las concentraciones de las sustanciasqueintervienenenelproceso,cuandostellegaalequilibrio,sonlas mismas. Esto hace pensar que debe existir una relacin entre ellas que permanezca constante siempre y cuando la temperatura no vare.Fue as como Guldberbg y Waage en 1864 encontraron, de una forma absolutamente experimental, la ley que relacionaba las concentraciones de los reactantes y productos en el equilibrio con una magnitud a la que llamaron CONSTANTE DE EQUILIBRIO. As pues, si tenemos un equilibrio de la forma La velocidad de la reaccin hacia la derecha,ser: (3) Vd aA+b B c C +d D Vi Vd = Kd[ A ] a [B ] b Mientras quela reaccin inversa vale: Enlasexpresionesanteriores,Kd y Kisonlasconstantesdevelocidadespecficas para ambasreacciones, derecha e izquierda, respectivamente. Comopor definicin ambas velocidades son iguales en el equilibrio Vd = Vi por tanto:

Dejandolasconstantes enunsolomiembroylasconcentracionesmolaresenelotro miembro, nos queda:

Y por tanto:

(4) Comoalatemperaturaalaque seharealizadoelproceso,KdyKisonconstantessepuede escribir que: [ C] c [D ] d Kc =[ A ] a

[B ] b EstaconstanteKc eslaque sedenominaconstantede equilibrio Vi = Ki[ C ] c [D ] d Kd [ A ] a [B ] b

=Ki [ C ] c Kd[ C]c [D ]d = Ki[ A ]a [B ]b Kd =KcKiLEY DE ACCIN DE MASAS se define de la siguiente manera: Esunprocesoelemental,elproductodelasconcentracionesenel equilibriodelosproductoselevadasasusrespectivoscoeficientes estequiomtricos,divididoporelproductodelasconcentracionesdelos reactantesenelequilibrioelevadasasusrespectivoscoeficientes estequiomtricos,esunaconstanteparacadatemperaturallamada constante de equilibrio La magnitud Kc mide el grado en que se produce una reaccin, as: . EJEMPLO: consideremos nuevamente el equilibrio del ejemplo que hemos estudiado antes:

2 SO2

(g) + O2 2 SO3

(g) equilibrio:0,34 M 0,17 M0,06 M Al sustituir los valores numricos sin unidades en la expresin del equilibrio nos queda: [ SO3 ]2 0,06 2 Kc == = 1,8 x 10 1

[ SO2] 2 [O 2 ]0,34 2 x0,17 Para la reaccin estudiada a 1.000 C la constante de equilibrio vale 0,18 (5) CuandoKc>1,indicaqueenelequilibriolamayoradelos reactantes se convierten en productos. CuandoKc tiendealinfinito,indicaqueenelequilibrio prcticamente slo existen productos. Cuando Kc Kc . El sistema por lo tanto no est en equilibrio y para quesealcanceelmismo,esnecesariodeQdisminuya,loqueocurrircuandoel denominadoraumenteyelnumeradordisminuya.Estoimplicaquelareaccindebe transcurrirdederechaaizquierda,esdecir,debereaccionarelH2 conelF2 para formar ms HF. PROBLEMARESUELTO:

Para la reaccin A + BC +D, el valor de la Kc = 56 a una determinada temperatura. Si inicialmentese colocan 1 mol de A y 2 moles de B en un recipientede10litros.Culserlaconcentracindetodaslasespeciescuandose alcance el equilibrio ? (8) Si: Q < Kc Predomina la reaccin hacia la derecha hasta alcanzar elequilibrio. Q = Kc El sistema est en equilibrio. Q > Kc Predomina la reaccin hacia la izquierda, hasta llegar alequilibrio RESPUESTA: Las concentraciones al inicio sern: [ A ] = 0,1 M [ B ] = 0,2 M[ C ] = 0 [ D ] = 0 Si aplicamos la ley de accin de masas al cociente de reaccin tendremos: [ C ] [ D ] 0 x0 Q===0 [ A ] [ B ] ( 0,1 ) x ( 0,2 ) Por tanto comoQ < Kcla reaccin transcurrir hacia la derecha: A + B C +D Equilibrio:0,1 X0,2 X XX Siendo X los moles de la sustancia A que reaccionan conX molesde la sustancia B, ya que el equilibrio se produce por reaccin de 1 mol de A con un mol de B, con lo que se producirn X moles de C y X moles de D. Nos queda: X 1 = 0,098yX 2 = 0,207 DespreciamoslaX2,puessipartimosdeunaconcentracin0,1MdeA,nopuede reaccionar una concentracin mayor. As pues: [A] = ( 0,1 0,098) = 0,002 M[B] = ( 0,2 0,098) = 1,902 M [C] = 0,098 M[D] = 0,098 M (9) CARACTERSTICAS DEL EQUILIBRIO QUIMICO De lo anteriormente estudiado se puede deducir: El estado de equilibrio se caracteriza porque sus propiedades macroscpicas( concentracin de soluto, presin de vapor, masa de slido sin disolver, etc.) novaran con el tiempo. Elestadodeequilibrionointercambiamateriaconelentorno.Porejemplosila descomposicindel carbonato clcico: CaCO3 (s) CaO (s) +CO2 (g) Noserealizaraenunrecipientecerradonuncasealcanzaraelequilibriopuesel dixido de carbono gaseoso se escapara. Elequilibrioesunestadodinmicoenelqueseproducencontinuoscambiosen ambossentidosalamismavelocidad,yporesonovaransuspropiedades macroscpicas.

La temperatura es la variable fundamental que controla el equilibrio.Por ejemplo a 450 C la constante de equilibrio para la formacin del HI es 57, sea cual fuere la concentracin de las especies reaccionantes, y a 425 C vale 54,5. LaK ccorresponde al equilibrio expresado de una forma determinada, de manera que si se vara el sentido del mismo, o su ajuste estequiomtrico, cambia tambin elvalordelanuevaconstante,aunqueelvalordestaestrelacionadoconla anterior. PROBLEMA RESUELTO Conocido el valor de Kc para el equilibrio: 3 H2 (g)+ N2(g) 2 NH3 Calcula para la misma temperatura: a)Kc para:3/2 H2 (g)+ 1/2 N2(g)NH3 b)Kcpara: 2 NH3 N2+3 H2 RESPUESTA:La Kc para el equilibrio vale: [NH3 ] 2

Kc=[H2 ] 3 [N2 ] (10) Para hallar la relacin con la constante Kc del primer equilibrio pedido ponemos su valor: [NH3 ] K c (a) =[H2 ] 3/2 [N2 ] 1/2 Porlotantoparaelprimerequilibriopedidohacemoslarazcuadradadelequilibrio conocido y tendremos su K c (a). Para el segundo caso procedimos de la misma forma que antes: [N2 ] [H2]3 K c (b) =[NH3 ]2 Por lo tanto: K c (b) = 1/ K c

OTRAS MANERAS DE EXPRESAR LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO Existen otras formas para expresar la constante de equilibrio. Hasta ahora hemos usado la expresin de K c como expresin que relaciona las concentraciones de las sustancias que participan en el equilibrio. Pero tambin se puede expresar, en aquellas reacciones cuyos componentes son gaseosos, en funcin de la presin parcial de las sustancias gaseosas que intervienen en el equilibrio. A esta nueva constante la denominaremos K p Si en la reaccin: Las sustancias participantes son gasesy obtenemos: (11) sinosfijamosenlaK c y en la K c (a) llegamos a la conclusin que: que coincide con 1/ K c aA+b B c C +d D

RELACION ENTRE Kc yKp Kc yKp estn relacionadas mediante la siguiente expresin matemtica:

Kc est en funcin de la temperatura porque depende la de la presin parcial y sta se relaciona claramente con la temperatura. FACTORES QUE MODIFICAN EL EQUILIBRIO PRINCIPIO DE LE CHATELIER Existendiversosfactorescapacesdemodificarelestadodeequilibrioenunproceso qumico como son la temperatura, la presin y el efecto de las concentraciones. Estosignificaquesienunareaccinqumicaenequilibriosemodificanlapresin,la temperatura, o la concentracin de algunas de las especies reaccionantes, la reaccin evolucionar en uno u otro sentido hasta alcanzar un nuevo estado. Lainfluenciadelostresfactoressealadosanteriormentesepuedepredecirde manera cualitativa por el principio de Le Chatelier, que dice lo siguiente: Si en unsistema en equilibrio se modifica alguno de los factores que influyen en el mismo (temperatura, presin o concentracin); el sistema evoluciona de forma que se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar dicha variacin.

EFECTO DE LA TEMPERATURA: Es la nica variable que adems de influir en el equilibrio, modifica el valor de su constante . Si una vez alcanzado el equilibrio se aumentalatemperatura,elsistema,siguiendoelprincipiodeLeChatelier,se oponeaeseaumentodeenergacalorficadesplazndoseenelsentidoque absorba calor, es decir, en el que la reaccin sea endotrmica. (12) PcC PdD

Kp = PaAPbB EFECTODELAPRESION:Lavariacindepresinenunequilibrioqumico influyesolamentecuandoenelmismointervienenespeciesenestadogaseosoy hay variacin en el nmero de moles, ya que si n = 0, no influye la variacin de presin. Si aumenta P el sistema se desplazar hacia donde exista menor nmero de moles para as contrarrestar el efecto de disminucin de V, y viceversa. EFECTO DE LAS CONCENTRACIONES Lavariacindelaconcentracindecualquieradelasespeciesque intervienen en el equilibrio, no afecta en absoluto al valor de la constante de equilibrio,noobstante,elvalordelasconcentracionesdelasrestantes especies en el equilibrio, s se modifica. PRESENCIA DE CATALIZADORES : los catalizadores no modifican la constante de equilibrio, nicamente favorecen que se alcance el equilibrio con mayor o menor rapidez, pero no afectan a las concentraciones de las sustancias presentes en el mismo. (13) Para saber ms! Acomienzodelaprimeraguerramundiallosalemanes estudiandonuevoscompuestosparalafabricacindeexplosivos lograronsintetizarelamonaco.Estacompuestoreemplazalos nitratosqueseimportabandelassalitreraschilenas,loquetrajo como consecuencia el colapso de las salitreras. La reaccin en fase gaseosaentreelhidrgenoyelnitrgenoparalaobtencinde amonaco es una reaccin en equilibrio y usando un catalizador que acelerelavelocidaddereaccin,aaltaspresionesybajas temperaturas,elequilibriosedesplazahacialaobtencinde amonaco con un excelente rendimiento. El amonaco es la materia prima para la fabricacin de explosivos, plsticosy otros. El qumico responsable de este descubrimiento fue Fritz Haber EJERCICIOS 1.- Escribir la expresin de la constante de equilibrio referida a concentraciones y presiones parciales para las siguientes reacciones: a) N2O4 (g)2 NO2 (g) b) (NH4)2 CO3 (s)2NH3 (g) + CO2 (g)+ H2O (l) c) 2HI (g)I2(g) + H2(g) d)2 CO2(g)2 CO (g) + O2 (g) e) 3 Fe (s) +4 H2 O(g) Fe3O4 (s)+ H2 (g) f) Ba CO3 (s) BaO (s)+ CO2 (g) g) Sn (s)+2 Cl2 (g) SnCl4 (g) h) CO (g)+ 3 H2 (g)CH4 (g)+H2O(l) 2.-A400Cunamezclagaseosadehidrgeno,yodoyyodurodehidrgenoen equilibriocontiene 0,0031 moles deyodo y 0,0239 moles de HI por litro. Calcular la constante deequilibrio. La reaccin qumica es: H2 (g) +I2 (g) 2 H I (g) 3.- Escribir la ecuacin de un sistema en equilibrio cuya constante Kc se expresa de la siguiente forma: [H]2 [S2] a)K c = [H 2S]2 [Br2][Cl2] b)K c =[ Br Cl]2 [CH4] [H2S]2 c)K c = [CS2] [H2]4 (14) 4.- El fsgeno (COCl2) es un gas muy txico ( se us como arma qumica durante la primeraguerramundial),irritaydaalospulmones,produciendomuchasvecesla muerte. Se obtienesegn la siguiente reaccin: CO (g)+Cl2 (g) COCl2 (g)

Determina la constante de equilibrio si a 300C las concentraciones en equilibrio son 4 moles de CO Cl2 ; 0,4 moles de Cl2 y 1,2 moles de CO, contenidos en un baln de un litro. 5.-Elanhdridosulfrico(SO3)reaccionaconelmonxidodenitrgenosegnla ecuacin: SO3 (g) + NO (g) NO2 (g) + SO2 (g). La constante de equilibrio a 25C vale 7 x 10 7y las concentraciones en el equilibrio son 0,2 M de SO3 ; 0,3 M de NO y 0,06 M de NO2 . Cul es la concentracin de SO2 ? 6.- A 35C las presiones parciales de los siguientes gases son: NH3 = 1,4 atm N2 = 5 x10 2 atm H2 = 7 x10 2 atm Calcula la constante Kppara el siguienteequilibrio N2 (g)+ 3H2 (g)2 NH3 (g) 7.-Enunbalndeunlitrodecapacidadseintroducenhidrgeno(H2)yanhdrido carbnico(C02)gaseosos.Unavezalcanzadoelequilibrioseencuentraquehay0,8 moles dehidrgeno; 0,1 moles de anhdrido carbnico y 0,09 moles de monxido de carbono y agua.Calcular la constante de equilibrio para la siguiente reaccin: H2 (g)+CO2 (g) H2 O(g)+ CO (g)

8.- Un recipiente de 306 c.c. de capacidad contiene a 35C, una mezcla gaseosa en equilibrio de 0,384 gramos de NO2 y 1,653 gramos de N2O4. Calcular Kc para la reaccin: N2O4 2 NO2 9.-La constante de equilibrio para la reaccin: H2 (g)+CO2 (g)H2 O(g)+ CO (g) (15) 10.- La constante de equilibrio Kc a 800C, vale 0,016 para la reaccin: 2 HI (g) H2 (g) +I2 (g) CulserlaconcentracindeHIadichatemperatura,silasconcentracionesde hidrgeno y yodo son 0,10 mol/l en el equilibrio? 11.- En una experiencia realizada a 490 C, para el estudio de la reaccin: H2(g) +I2(g) 2HI(g) Se encontr que, una vez alcanzado el equilibrio, las concentraciones de hidrgeno, iodoy yoduro de hidrgeno eran respectivamente 0,000862; 0,00263 y 0,0102 moles/litro. Calclese el valor de la constante de equilibrio a la temperatura mencionada.

1.- Para los siguientes equilibrios, la expresin de la constante: [ IO3 ]2 [ H + ]12 K =corresponde a: [I2] [H2 O ]6 a) 2 IO3

+12 H + I2 + 6 H2 O b) 2 IO3

+2 H + I2 + 6 H2 O c) I2 + 6 H2 O 2 IO3

+12 H + d) I2 +12 H + IO3

+ H2 O e) IO3 +H+ I2 + 6 H2 O 2.- Para el equilibrioA +B C; la constante que mejor favorece la produccin de C es: a) 1,2 x 10 8

b)8.7 x 10 2 c) 5,3 x 10 12 d) 0,5 x 10 11 e) 3,4 x 10 6 (16) Autoevaluacin Para la siguiente lista de ejercicios indica cual es la alternativa correcta. Cada ejercicio tiene una sola alternativa correcta 3.- La expresin [NH3 ] 4[O2 ] 3 K =corresponde al equilibrio [H2 O] 6 [N2 ] 2 a) H2 O + N2NH3 + O2 b) 4 NH3 + 3 O26H2 O + 2N2 c) 6H2 O + 2N24 NH3 +O2 d) 4 NH3 + 6H2 O3 O2+ 2N2 e) Ninguna de las anteriores 4.- Cuando una reaccin es reversible: I.- La velocidad directa es igual a la velocidad inversa en el equilibrio II.- Los reactantes tienden a regenerarse III.- La composicin de la reaccin es constante SON CORRECTAS: a) Slo I b) Slo IIc) I y II d) II y III e) I, II y III 5.- En el equilibrio A + BC + D ; se parte con 1 molpor litro de A y 1 mol porlitro de B. En el equilibrio se forma 0,5 M de C y 0,5 M de D. La constante del equilibrio vale: a) 5 x 10 2 b) 0,5c) 0,25 d) 1,0 e) 2,5 6.- En aquellos procesos en que se establece un estado de equilibrio como porejemplo, en esta obtencin de acetato de etilo: CH3 COOH+ CH3 CH2 OHCH3 COOCH2 CH3+ H2 O Existe una constante de equilibrio Kc. Esta constante corresponde a: a)El tiempo que demora en completarse la reaccin b)El tiempo que demora en obtenerse un mol de los productos c)El producto de las concentraciones finales dividido por el producto de las concentraciones iniciales d)El tiempo que demora en reaccionar un mol de las especies iniciales e)Ninguna de las anteriores (17) 7.- En una solucin de cido fluorhdrico en la que existe este equilibrio: HF H ++F

Se ha determinado que las concentraciones existentes son: [HF] = 0,975[ H+] = 0,025[F ] = 0,025 La constante de equilibrio se encontrar a travs de una de estas expresiones: a) K = 0.975 / 0,025 x 0,025 b)K = 0,025 + 0,025 / 0,975 c) K = 0,025 x 0,025 / 0,975 d) K = 0,975 ( 0,025 + 0,025) e)K = 0,975 / 0,025 + 0,025 8.- En determinadas condiciones al establecerse un estado de equilibrio entre las especiesanotadas, las concentraciones en moles/ lt son las indicadas bajo cada una: CO2(g) + H2 (g)CO(g)+ H2 O(g) 0,51 11 Elvalor de la constante deequilibrio es: a) 2b) 1,5c) 1,33 d) 0,75 e) 0,5 9.- Para la reaccin en equilibrio Cul de los siguientes cambios no alterar su equilibrio? A)adicin de N2 B)adicin de H2 C)aumento de presin D)disminucin de la presin E)adicin de un catalizador 10.- En la siguiente reaccin: 2 CO + O22 CO2 la formacin de productos se podra incrementar si: I. Se aumenta la concentracin de CO y O2 II. Se agrega un catalizador III. Se aumenta la presin en los reactantes Es (son) correcta(s): A)Slo I B)Slo II C)Slo III D)I y II E)I y III (18) 11. Cmo se pueden aumentar los productos en la siguiente reaccin? CH3OH + O2 CO2 + H2O A) Utilizando un catalizador negativo B) Disminuyendo la concentracin de O2 C) Disminuyendo la concentracin de CH3OH D) Extrayendo CO2 E) Disminuyendo la presin en los reactantes 12.- El (los) factor(es) que modifica(n) la constante de equilibrio es(son): I. Presin II. Temperatura III. Concentracin IV. Catalizadores Es (son) correcta(s): A)Slo I B)Slo II C)Slo III D)I, II y IV E)I, II y III 13.-El (los factores) que NO modifica(n) la constante de equilibrio es(son): I. PresinII. ConcentracinIII. Catalizadores Es (son) correcta(s): A)Slo I B)Slo II C)Slo IIID)I y IIIE)II y III 14.- En aquellos procesos en que se establece un estado de equilibrio como por ejemplo, en esta obtencin de acetato de etilo: CH3 COOH+ CH3 CH2 OH CH3 COOCH2 CH3+ H2 O Existe una constante de equilibrio Kc. Esta constante corresponde a: A)El tiempo que demora en completarse la reaccin B)El tiempo que demora en obtenerse un mol de los productos C)El producto de las concentraciones finales dividido por el producto de las concentraciones inicialesD)El tiempo que demora en reaccionar un mol de las especies iniciales E)Ninguna de las anteriores (19) 15.- Si la constante de equilibrio de una reaccin es:

entonces dicha reaccin se puede expresar como: A) 2 CO2 + 2 H2OC2H4+ 3 O2 B) C2H4+3 O2 2 CO2+ 2 H2O C)2 H2O + C2H43 O2+2 CO2 D)2 CO2 +C2H42 H2O + 3 O2 E)2 H2O +3 O2 2 CO2+ C2H4 16.-Para la reaccin en equilibrioN 2O 4 (g)2NO 2 (g) La expresin correcta de la constante de equilibrio (Kc) es:

A) B)

C) D)

E)

EJERCICIOS DE LE CHATELIER CON EXPLICACIN 1.- El tricloruro de fsforo reacciona con cloro para dar pentacloruro de fsforo segn lasiguiente reaccin: PCl3 (g) + Cl2 (g)PCl5 (g)Ho = 88 kJ mol1. Una vez alcanzado el equilibrio qumico, explica cmo se modificar el mismo si: (20) [CO2] 2 [H2O] 2

Kc = [C2H4] [O2]3 K = [N O2] 2 x[N2O4] [N 2O 4] K = [N O2] [NO2] 2 K = [N 2O4] 2x [NO2] K = [N 2O4] [N2O4] K = 2x[NO 2] a) Se aumenta la temperatura.b) Se disminuye la presin total.c) Se aade gas cloro. d) Se introduce un catalizador adecuado. SOLUCIN:a) Por el principio de Le Chatelier al elevar la temperatura el equilibrio evoluciona en el sentido en el que se produce absorcin de calor, es decir, en el sentido endotrmico de la reaccin. Por tratarse de una reaccin exotrmica, un aumento de la tempeprovoca un desplazamiento del equilibrio hacia la izquierda. b) Una disminucin de la presin ,por el principio de Le Chatelier , el equilibrio se desplazar hacia donde hay mayorcambio . En este caso hacia la izquierda. c) La introduccin del reactivo ClChatelier el equilibrio tender a oponerse a este cambio desplazndose hacia la derecha. d) La introduccin de un catalizador no provoca desplazamiende la reaccin . El catalizador aumenta la velocidad de la reaccin , disminuyendo la energa de activacin 2.- A partir de la reaccin que transcurre a 350 C y una vez establecido el equilibrio: a) Cmo influye una disminucin del volumen del reactor en el equilibrio? b)Sielprocesoesendotrmico,cmoafectaralequilibrioundescensodela temperatura?c) Si usamos un catalizador SOLUCIN:a)El sistema se desplaza hacia los productos.b) El sistema evoluciona hacia los reactivos. c) No afecta al equilibrio la presencia de catalizadores. a) Se aumenta la temperatura. b) Se disminuye la presin total. d) Se introduce un catalizador adecuado.a) Por el principio de Le Chatelier al elevar la temperatura el equilibrio evoluciona en el sentido en el que se produce absorcin de calor, es decir, en el sentido endotrmico de la reaccin. Por tratarse de una reaccin exotrmica, un aumento de la tempeprovoca un desplazamiento del equilibrio hacia la izquierda. b) Una disminucin de la presin ,por el principio de Le Chatelier , el equilibrio se desplazar hacia donde hay mayornmero de moles gaseosos , para oponerse a este o hacia la izquierda. c) La introduccin del reactivo Cl2 aumenta su concentracin, por el principio de Le Chatelier el equilibrio tender a oponerse a este cambio desplazndose hacia la d) La introduccin de un catalizador no provoca desplazamiento alguno en el equilibrio reaccin . El catalizador aumenta la velocidad de la reaccin , disminuyendo la que transcurre a 350 C y una vez establecido el equilibrio:a) Cmo influye una disminucin del volumen del reactor en el equilibrio?b)Sielprocesoesendotrmico,cmoafectaralequilibrioundescensodela c) Si usamos un catalizador de Fe2O3 ,cmo afectar ste al equilibrioEl sistema se desplaza hacia los productos. b) El sistema evoluciona hacia los reactivos. c) No afecta al equilibrio la presencia de catalizadores. a) Por el principio de Le Chatelier al elevar la temperatura el equilibrio evoluciona en el sentido en el que se produce absorcin de calor, es decir, en el sentido endotrmico de la reaccin. Por tratarse de una reaccin exotrmica, un aumento de la temperatura b) Una disminucin de la presin ,por el principio de Le Chatelier , el equilibrio se nmero de moles gaseosos , para oponerse a este aumenta su concentracin, por el principio de Le Chatelier el equilibrio tender a oponerse a este cambio desplazndose hacia la to alguno en el equilibrio reaccin . El catalizador aumenta la velocidad de la reaccin , disminuyendo la a) Cmo influye una disminucin del volumen del reactor en el equilibrio? b)Sielprocesoesendotrmico,cmoafectaralequilibrioundescensodela o (21)