º CH3OH(g) º 2HI(g)

EQUILIBRIO QUÍMICO Y LE CHATELIER
I. Le Chatelier: “Si se somete un sistema en equilibrio a un determinado cambio en temperatura,
presión o concentración, se producirá una reacción que desplaza desplaza el
equilibrio en tal sentido que tiende anular dicho cambio.”
A. Cualitativamente:
1. Cambio en temperatura: Si (T) aumenta el equilibrio se desplaza hacia donde absorba
calor.
a. CO(g) + 2 H2(g)
º
CH3OH(g) ) H = - 22 kcal/mol
»
2. Cambio en presión: El aumentar P se busca una disminución en el volumen molar.
a. CO(g) + 2 H2(g)
3 Vm
b. H2(g) + I2(g)
2 Vm
º
º
º
CH3OH(g)
1 Vm
2HI(g)
2 Vm
) P no afecta
3. Cambio en concentración: Aumento en concentración de componente desplaza hacia
consumir ese componente.
B. Cuantitativamente:
1. ¿Cómo se afecta el grado de avance (>) con T, P?
a.
(45)
b.
(46)
c.
(47)
(48)
(49)
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(50)
d. Variaciones infinitesimales manteniendo o queriendo mantener el equilibrio,
(51)
Por lo tanto:
(52)
e. Concepto G es un mínimo cuando matemáticamente G’ < 0 y G” > 0.
f. Casos individuales:
1. Efecto de temperatura cuando dP = 0
Signo de
dT
)H
d>
positivo
negativo
negativo
positivo
positivo
positivo
negativo
positivo
negativo
negativo
negativo
positivo
2. Influencias de temperatura sobre el equilibro químico:
a. Gibbs-Helmholtz
(54)
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b. Sustituyendo
en la ecuación (54) obtenemos:
(55)
c. Van’t Hoff:
(56)
i Si ) H° > 0
Si dT > 0
º Producto.
Si dT < 0
º Reactivos
d. Utilidad de Van’t Hoff: determinar K a otra T. Separando variables en la
ecuación (56):
(57)
(58)
o integrando indefinidamente:
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(59)
(Sabiendo K, calcula ) G m° y así calcula ) Sm°.
3. Efecto de presión dT = 0
a.
(60)
Positivo
Negativo
4.
negativo
positivo
dP > 0
dP < 0
Pero,
(61)
5.
(62)
Ya que:
6.
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entonces,
(63)
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Dividiendo por
la ecuación (63)
(64)
(65)
II. Evaluación de las constantes de equilibrio:
A. Concentración de equilibrio por método estático (detener la reacción en equilibrio por
enfriamiento: método químico).
B. Reacción gaseosa donde *= ) n g = )< g … 0
1. A
º
a -x
B
x
+
C
Ptot
= P
(66)
X
(67)
(68)
(69)
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(70)
º
2. N2 O4
(71)
2 NO2
a-x
2x
(72a)
(72b)
(73)
Si x º 0
(74)
3. En términos de ", grado de disociación:
A
º
B
+
C
a -x
x
x
a - a"
a"
a"
Ptot
= P
(75)
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(76)
C. Sistema Heterogéneo
1. CaCO3(g) º CaO(s) + CO2(g)
(77)
D. ) Gf° de la ley de Hess por calorimetría para poder determinar KP más precisamente.
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