c) Sí el proceso es exotérmico, ¿qué influencia tiene sobre el equilibrio un aumento de presión?
Solución.
Teniendo en cuenta que ∆n ≠ 0, la presión y el volumen influyen en el equilibrio. Un aumento de presión desplaza el equilibrio hacia donde menor volumen ocupe, en este caso hacia la derecha. Si se trabaja a volumen constante, un aumento de presión supondrá un aumento de temperatura, teniendo en cuenta que el proceso es exotérmico, el equilibrio también se desplaza hacia la derecha.
Solución.
Teniendo en cuenta que ∆n ≠ 0, la presión y el volumen influyen en el equilibrio. Un aumento de presión desplaza el equilibrio hacia donde menor volumen ocupe, en este caso hacia la derecha. Si se trabaja a volumen constante, un aumento de presión supondrá un aumento de temperatura, teniendo en cuenta que el proceso es exotérmico, el equilibrio también se desplaza hacia la derecha.
Respostas
Ed 
há 2 anos
En un proceso exotérmico, un aumento de presión tiene influencia sobre el equilibrio desplazándolo hacia donde ocupe menor volumen. Si se trabaja a volumen constante, un aumento de presión supondrá un aumento de temperatura, lo cual también desplaza el equilibrio hacia la derecha.
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1. (Junio 2001)
a. Defina el equilibrio químico de un sistema reaccionante.
Solución.
Se dice que un sistema ha llegado al equilibrio químico, cuando la velocidad de reacción directa se iguala a la velocidad de reacción inversa y por tanto las concentraciones de todas las especies presentes en el medio no varían con el tiempo.
b. ¿Cómo afecta la adición de catalizadores al equilibrio químico?
Solución.
Los catalizadores no afectan al equilibrio químico, solo consiguen que se alcancen antes modificando la velocidad de reacción mediante una disminución de la energía de activación.
c. ¿Se puede afirmar que una reacción exotérmica es siempre espontánea?
Solución.
No, la espontaneidad de una reacción se relaciona con el signo de la variación de la energía libre (∆G).
• Si ∆G < 0 ⇒ EXPONTANEA
• Si ∆G = 0 ⇒ EQUILIBRIO
• Si ∆G > 0 ⇒ NO EXPONTANEA. Espontánea en sentido inverso
d. Para una reacción en fase gaseosa, para la cual ∆n ≠ 0 ¿cómo influirá la elevación de la presión sobre el equilibrio y sobre el valor de la constante de equilibrio.
Solución.
Puesto que en una reacción en fase gaseosa y existe variación en el número de moles entre reactivos y productos, un aumento de presión desplazará el equilibrio hacia donde menor volumen ocupe.
La presión no afecta al valor numérico de la constante de equilibrio, la cual solo es función de la temperatura.
2. (Septiembre 1999) Dada la reacción de descomposición del pentacloruro de fósforo para dar tricloruro de fósforo y cloro, en fase gaseosa de la cual se conocen los valores de su constante de equilibrio a dos temperaturas K=0’10 (a T=500 K) y K’ = 38 (a T=825 K), explique, a partir de la expresión de la constante de equilibrio:
a) En que sentido se desplazara el equilibrio cuando se aumenta la temperatura.
Solución.
Al aumentar la temperatura aumenta la constante, es decir aumenta el cociente de reacción, aumentando las concentraciones de los productos y disminuyendo la de los reactivos, por lo tanto la reacción se desplaza a la derecha(aumentan productos y disminuyen reactivos).
b) Si la reacción de descomposición del pentacloruro es exotérmica o endotérmica.
Solución.
Si al aumentar la temperatura el equilibrio se desplaza a la derecha eso quiere decir que el término de calor en la ecuación termoquímica se encuentra a la izquierda.
Productos Q Reacción ⇔+
luego la reacción es endotérmica.
c) En que sentido se desplazara el equilibrio al disminuir el volumen (o aumentar la presión) a temperatura constante.
Solución.
Por ser una reacción en fase gaseosa con ∆n ≠ 0, las variaciones de presión o volumen desplazan el equilibrio. Una disminución de volumen ó aumento de presión hace que el sistema evolucione hacia donde menor volumen ocupe, en el caso propuesto, se desplaza hacia la izquierda.
d) Cual de las energías de activación será mayor, la del proceso directo o la del inverso.
Solución.
Por ser un proceso endotérmico, el perfil de la reacción es:
aia E E >
3. (Septiembre 1998) Indique como influye cada uno de los siguientes cambios sobre la concentración de hidrógeno, en equilibrio:
H2(g) + CO2(g) ↔ H2O(g) + CO(g) ∆H< 0
a) La adición de CO2.
Solución.
Al aumentar la concentración de CO2 (reactivo), el equilibrio se recupera aumentando la concentración de productos, lo cual supone un desplazamiento hacia la derecha del equilibrio, disminuyendo la concentración de H2.
b) La adición de H2O
Solución.
Exactamente el contrario. Si aumentamos la concentración de un producto, el sistema evoluciona hacia reactivos, aumentando la concentración de H2.
c) La presencia de un catalizador
Solución.
Los catalizadores no modifican el equilibrio, solo la velocidad de reacción, mediante una modificación de la energía de activación del proceso, por lo tanto la concentración de
d) El aumento de temperatura
Solución.
Por ser una reacción exotérmica AH < 0 , el calor se desprende. Si se aumenta la temperatura el equilibrio se desplaza hacia la izquierda para producir menos calor y contrarrestar el aumento de temperatura. Al desplazarse hacia la izquierda la concentración de H2 aumenta.
e) La disminución del volumen
Solución.
Por no haber variación del número de moles gaseosos entre reactivos y productos, la presión y el volumen no influyen en el equilibrio.
b) Si el proceso es endotérmico, ¿qué influencia ejerce sobre el mismo un aumento de la temperatura?
Solución.
Si el proceso es endotérmico significa que ∆H > 0 y que por tanto absorbe calor, Un aumento de la temperatura hará que la reacción se desplace hacia la derecha consumiendo parte del calor que se ha suministrado y restableciendo el equilibrio. Otra forma de tratar la cuestión es introduciendo el término de calor en la expresión de la constante, solo permite el estudio cualitativo, para ello se parte de la ecuación termoquímica: A + B + Q ↔ C : ∆H > 0 Un aumento de la temperatura supone una disminución del cociente de reacción, como queda de manifiesto en la expresión de la constante, para restablecer el equilibrio, el cociente debe aumentar, lo cual se consigue aumentando las concentraciones de productos y disminuyendo la de reactivos lo que supone un desplazamiento del equilibrio hacia la derecha.
d) ¿En que tipo de reacciones se igualan Kc y Kp?
Solución.
En aquellas reacciones donde no exista diferencia entre el número de moles en fase gaseosa entre reactivos y productos.
5. (Junio 1997) La obtención industrial del trióxido de azufre se basa en la reacción del dióxido de azufre con oxígeno, que es exotérmica ( ∆Hº = −95 kJ/mol), en estado gaseoso. A partir de la reacción ajustada:
a) Defina las constantes Kp y Kc para la reacción escrita y la relación entre ambas.
Solución.
( ) ( ) ( )gSOgO
2
1gSO 322 ↔+
2
1
OSO
SO
p
2
1
22
3
c
22
3
PP
P
K
OSO
SO
K =
⋅
= 4
La relación entre las constantes se puede obtener a partir de Kc, expresando las concentraciones de los componentes de la mezcla gaseosa en función de las presiones parciales de cada componente, utilizando para ellos la ecuación de gases ideales aplicada a un componente de la mezcla.
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