Ley de Le Chatelier 15

 

Indicar cómo afecta al equilibrio las variaciones de presión y temperatura para el equilibrio:

N2 (g) + O2 (g) ⟺ 2 NO (g),   ΔH

 

 

Solución:

Al tratarse de una reacción endotérmica (se absorbe calor), el sistema se desplaza hacia la formación NO si se aumenta la temperatura, pues, según el principio de Le Châtelier, un aumento de temperatura hará que  el sistema evolucione de forma que se produzca un descenso de la temperatura, es decir en el sentido en el que se consuma calor.

Como en ambos miembros el número total de moles es el mismo la presión no influye.

 

 

 

Ley de Le Chatelier 14

 

Cuáles serían las condiciones óptimas para obtener amoniaco según la reacción:

N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g),  –12 kcal/mol

 

 

Solución:

Al tratarse de una reacción exotérmica (se desprende calor), según el principio de Le Châtelier, el sistema se desplazará hacia la formación de amoniaco cuando haya una disminución de la temperatura, es decir en el sentido contrario al que se consuma calor.

Un aumento de presión, según el principio de Le Châtelier, hará que el sistema evolucione en el sentido en el que disminuya la presión del sistema y para que esto ocurra es preciso que disminuya el número de moléculas de gas presentes en el equilibrio, luego el sistema se desplazará hacia la formación de amoniaco, ya que así pasará de 4 moléculas de gas (3 de hidrógeno y 1 de nitrógeno) a 2 moléculas de amoniaco gaseoso.

La disminución de la temperatura y el aumento de la presión son favorables para la producción de amoniaco.

 

 

 

Ley de Le Chatelier 13

 

El equilibrio entre dos óxidos de nitrógeno es:

N2O4 (g) 2 NO2 (g),  +ΔH

Establecer las condiciones de presión y temperatura a las que el equilibrio está desplazado a la derecha.

 

 

Solución:

Al tratarse de una reacción endotérmica (absorbe calor), el sistema se desplaza hacia la derecha cuando se aumenta la temperatura, pues, según el principio de Le Châtelier, el sistema evolucionará de forma que se produzca un descenso de la temperatura, es decir, en el sentido en el que se consuma calor.

Como en el segundo miembro de la ecuación hay más moles que en el primer miembro, una disminución de la presión favorece el desplazamiento de la reacción hacia la derecha, según el principio de Le Châtelier.

 

 

 

Ley de Le Chatelier 12

 

Indicar las condiciones que hacen aumentar la cantidad de AgCl precipitado.

AgCl (s)  Ag+ (aq) + Cl (aq),   +15,7 kcal

a)  Aumentar la cantidad de Ag+.

b)  Aumentar la cantidad de Cl.

c)  Disminuir la cantidad de Cl.

d)  Aumentar la temperatura.

e)  Disminuir la temperatura.

f)   Aumentar la presión.

g)  Disminuir la presión.

h)  Aumentar AgCl.

 

 

Solución:

a)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evoluciona en el sentido en el que se consuma el exceso de Ag+, o sea, el sistema se desplaza hacia la izquierda formándose AgCl.

La adición de Ag+ es favorable para la producción de cloruro de plata.

b)  Como en el caso anterior el sistema evoluciona en el sentido en el que se consuma el exceso de Cl, es decir, el sistema se desplaza hacia la izquierda formándose AgCl.

La adición de Cles favorable para la producción de cloruro de plata.

c)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evoluciona en el sentido en el que se produzca Clpara compensar la disminución del mismo, o sea, el sistema se desplaza hacia la derecha disolviéndose AgCl.

La disminución de Cl es desfavorable para la producción de cloruro de plata.

d)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evolucionará de forma que se produzca un descenso de la temperatura, es decir en el sentido en el que se consuma calor.

Al tratarse de una reacción endotérmica (absorbe calor), el sistema se desplaza hacia la derecha disolviéndose AgCl.

El aumento de la temperatura es desfavorable para la producción de cloruro de plata.

e)  En este caso ocurre lo contrario del apartado anterior, por tanto el sistema evolucionará de forma que se produzca un aumento de la temperatura, o sea, en el sentido en el que se emita calor.

Al tratarse de una reacción endotérmica, el sistema se desplaza hacia la izquierda precipitando AgCl.

La disminución de la temperatura es favorable para la producción de cloruro de plata.

f)   La presión no afecta ni a los sólidos ni a los líquidos, solamente a los gases. Por lo tanto un aumento de presión no influye en el equilibrio de la reacción.

El aumento de la presión no afecta la producción de cloruro de plata.

g)  Según el apartado anterior la disminución de la presión no afecta la producción de cloruro de plata.

h)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evoluciona en el sentido en el que se disuelva el exceso de AgCl, o sea, el sistema se desplaza hacia la derecha.

La adición de AgCl es desfavorable para la producción de cloruro de plata.

 

 

 

Ley de Le Chatelier 11

 

La descomposición térmica del hidrógenocarbonato de sodio viene dada por la siguiente reacción:

2 NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g),   +30,6 kcal

Estudiar el efecto que se produce en los cambios siguientes:

a)  Elevar la temperatura.

b)  Aumentar la cantidad de CO2.

c)  Adicionar agua.

d)  Eliminar agua.

e)  Aumentar la presión.

f)   Aumentar la cantidad de Na2CO3.

 

 

Solución:

2 NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g),   +30,6 kcal

a)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evolucionará de forma que se produzca un descenso de la temperatura, es decir en el sentido en el que se consuma calor.

Al tratarse de una reacción endotérmica (absorbe calor), el sistema se desplaza hacia la derecha, es decir, se descompone NaHCO3.

b)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evoluciona en el sentido en el que se consuma el exceso de CO2, o sea, el sistema se desplaza hacia la izquierda formándose NaHCO3.

c)   De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evoluciona en el sentido en el que se consuma el exceso de agua, es decir, el sistema se desplaza hacia la izquierda formándose NaHCO3.

d)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evoluciona en el sentido en el que se produzca el agua eliminada, o sea, el sistema se desplaza hacia la derecha descomponiéndose NaHCO3.

e)  De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema evolucionará en el sentido en el que disminuya la presión del sistema. Para que ésta disminuya, es preciso que disminuya el número de moléculas de gas presentes en el equilibrio. El sistema se desplaza hacia la izquierda, es decir, se forma NaHCO3, ya que así pasa de 2 moléculas de gas (1 de CO2 y 1 de agua) a 0 moléculas de gas, pues el hidrógenocarbonato de sodio es un sólido.

f)   La adición de Na2CO3 no afecta al equilibrio por tratarse de un sólido.