Ley de Le Chatelier 09

 

El pentacloruro de fósforo se descompone según la reacción:

PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) ,  DH = 88 kJ

Razona en cuáles de las condiciones aumentará la concentración de Cl2 y en cuáles disminuirá:

a)  Cuando aumenta la presión.

b)  Cuando se añade un catalizador.

c)  Cuando aumenta la concentración de PCl5.

d)  Cuando disminuye la temperatura.

 

 

Solución:

 

PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) ,  DH = 88 kJ

 

a)  Un aumento de la presión hará que la reacción se desplace hacia donde haya menos moles o sea hacia la izquierda. Por tanto disminuirá la concentración de cloro.

b)  La presencia de un catalizador no afecta el equilibrio de una reacción, únicamente influye en su velocidad.

c)  Un aumento de concentración desplazará la reacción hacia el lado contrario de los compuestos cuya concentración ha aumentado (más compuesto para reaccionar). Por tanto aumentará la concentración de cloro.

d)  Al ser DH > 0 la reacción es endotérmica, o sea, absorbe calor, por tanto al aumentar la temperatura la reacción se desplazará en el sentido que consuma el calor, o sea, hacia la derecha, luego aumenta la concentra de cloro.

 

 

 

 

Ley de Le Chatelier 08

 

La reacción para la obtención industrial del amoniaco, se basa en la reacción:

 

N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g), DH0 = –92 kJ

 

Razona qué efecto producirá sobre el equilibrio cada uno de los siguientes cambios:

a)  Una disminución del volumen del reactor a temperatura constante.

b)  Un incremento de la temperatura a presión constante.

c)  La adición de un catalizador.

 

 

Solución:

a)  El equilibrio se desplaza hacia donde se ocupe menos espacio o sea, hacia donde haya menos moles, es decir, hacia la derecha. Por tanto se producirá más amoniaco.

b)  La reacción se desplazará hacia donde se absorba el calor, o sea, hacia donde la reacción sea endotérmica. Por lo tanto hacia la izquierda, pues hacia la derecha la reacción es exotérmica.

c)  La adición de un catalizador no altera el equilibrio de la reacción, solamente afecta a la velocidad de la misma.

 

 

 

 

Ley de Le Chatelier 07

 

Dispones de una sistema en equilibrio, a 25 ºC, que contiene: C (s), CO (g) y CO2 (g):

C (s) + CO2 (g) ® 2 CO      DH0 = + 172,4 kJ/mol

Justifica la alteración que produce en la concentración de las sustancias cada una de las alteraciones siguientes: 

a)  Aumenta la temperatura.

b)  Disminuye la presión.

c)  Se introduce algo de C (s) en el sistema.

 

 

Solución:

Aplicando la ley de Le Chatelier:

a)  Al ser DH0 > 0 la reacción es endotérmica, o sea, absorbe calor, por tanto al aumentar la temperatura la reacción se desplazará en el sentido que consuma el calor, o sea, hacia la derecha, es decir disminuirán los reactivos y aumentará la producción de CO.

b)  En el primer miembro de la ecuación hay un mol, el carbono al ser sólido no cuenta, y en el segundo miembro dos, por tanto el aumento de la presión hará que la reacción se desplace hacia donde haya menos moles o sea hacia la izquierda. Luego disminuirá el CO.

c)  Por ser el C un sólido no interviene en el equilibrio, por tanto su introducción no afecta ni a los reactivos ni a la producción de CO que permanece constante.

 

 

 

 

Ley de Le Chatelier 06

 

Considera la reacción en equilibrio:

2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g), ΔH = –112,5 kJ

 

Una mezcla de estas tres sustancias alcanza el equilibrio a una cierta temperatura. Predecir la dirección en que se desplazará el sistema para restablecer el equilibrio:

a)  Se aumenta la presión.

b)  Se reduce el volumen.

c)  Se aumenta la temperatura.

d)  Se introduce un catalizador.

 

 

Solución:

 

2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g), ΔH = –112,5 kJ

 

a)  El aumento de la presión hará que la reacción se desplace hacia donde haya menos moles en estado gaseoso, o sea hacia la derecha.

b)  El equilibrio se desplaza hacia donde se ocupe menos espacio o sea, hacia donde haya menos moles en estado gaseoso, es decir, hacia la derecha.

c)  La reacción se desplazará hacia donde se absorba el calor, o sea, hacia donde la reacción sea endotérmica. Por lo tanto hacia la izquierda, pues hacia la derecha la reacción es exotérmica.

d)  La adición de un catalizador no afecta al equilibrio de la reacción, solamente influye en la velocidad de la misma.

 

 

 

 

Ley de Le Chatelier 05

 

Considera el sistema: N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g), ΔH = –91,7 kJ, en equilibrio a 200 ºC. Predecir la dirección en que evolucionará el sistema para restablecer el equilibrio si:

a)  Se aumenta la presión.

b)  Se reduce el volumen.

c)  Se aumenta la temperatura.

 

 

Solución:

 

N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g), ΔH = –91,7 kJ

 

a)  Un aumento de presión desplaza la reacción hacia donde haya menos moles, en este caso hacia la derecha.

b)  Sucede lo mismo que en el apartado anterior.

c)  En este caso la reacción se desplaza hacia donde consuma el calor, es decir, hacia la izquierda.