Las reacciones químicas que se encuentran en equilibrio no perciben cambios de manera espontánea, sin embargo se ven afectadas cuando son sometidas a un factor externo, como por ejemplo: la temperatura, concentración, presión y la presencia de catalizadores. Cuando esto ocurre, el sistema reacciona químicamente hasta conseguir nuevamente el equilibrio.
Principio de Le Châtelier
Henry Louis Le Châtelier, químico y físico francés realizó estudios del efecto que produce cualquier perturbación sobre el equilibrio en un sistema reaccionante. Para el año 1884, realizó el siguiente postulado:
Si un sistema químico en equilibrio se somete a cualquier causa externa perturbadora, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente en el sentido de contrarrestar la acción producida.
Entre los factores que pueden afectar el estado de equilibrio de un sistema, tenemos:
Efecto de la concentración.
Si a una reacción en equilibrio se le aumenta la concentración de una de las sustancias, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente en el sentido de consumirse la sustancia que se ha agregado. No obstante, si a una reacción química que está en equilibrio se le disminuye la concentración de una de las sustancias, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente en el sentido de producir la sustancia que se ha retirado.
Efecto de la temperatura.
Cuando se aumenta la temperatura en un sistema, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente en el sentido de la reacción que absorbe energía térmica, es decir, favoreciendo a la reacción endotérmica (ΔH = +) (reacción inversa)
Cuando se disminuye la temperatura en un sistema, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente en el sentido de la reacción que desprende energía térmica, es decir, favoreciendo a la reacción exotérmica (ΔH = -) (reacción directa)
Efecto de la presión.
Cuando se aumenta la presión, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente hacia donde hay menor volumen.
Cuando se disminuye la presión, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente donde hay mayor volumen.
Cuando se disminuye el volumen de un sistema en equilibrio, el sistema se desplaza hacia donde hay menor número de mol.
Cuando se aumenta el volumen de un sistema en equilibrio, el sistema se desplaza hacia donde hay mayor número de mol.
Efecto de los catalizadores.
Los catalizadores son sustancias simples o compuestas que alteran la velocidad de una reacción química, ya sea acelerándola o retardándola. Un catalizador altera ambas reacciones en igualdad de condiciones, por lo tanto, no afecta la posición de equilibrio de un sistema reaccionante (no afecta a la constante de equilibrio).
Por ejemplo
Se tiene la siguiente reacción en equilibrio:
2H2S (g) + 3 O2 (g) ↔ 2 H2O (g) + 2 SO2 (g) ΔH = -1036 KJ
Aplica el principio de Le Châtelier e indica que efectos sobre el equilibrio producen los siguientes factores externos:
- Aumenta la presión
- Se extrae SO2
- Aumenta la temperatura
- Absorbiendo vapor de agua
- Se agrega un catalizador
Respuestas
- Cuando se aumenta la presión, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente hacia donde hay menor volumen. Para la reacción anterior, equilibrio se desplazará hacia la derecha donde hay menor cantidad de volumen.
2. Si a una reacción química que está en equilibrio se le disminuye la concentración de una de las sustancias, el equilibrio se desplaza reaccionando químicamente en el sentido de producir la sustancia que se ha retirado. Por lo tanto, el equilibrio se desplaza hacia la derecha.
3. Cuando se aumenta la temperatura, favorece la reacción endotérmica, por lo tanto a la reacción inversa, esto quiere decir que se desplaza hacia la izquierda.
4. El aumento de H2O (g) es contrarrestado por la reacción que consume H2O (g). Entonces, si a una reacción en equilibrio se le aumenta la concentración de una de las sustancias, el equilibrio se desplaza reaccionando hacia el lado contrario. Por lo tanto, se desplaza hacia la izquierda.
5. No altera el equilibrio.
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