PRINCIPIO DE LE-CHATELIER o PRINCIPIO DEL EQUILIBRIO QUÍMICO
Buenos días mis queridos Estudiantes!
Hoy vamos a comenzar a desarrollar el último Contenido de Química
correspondiente al de 4to año de Bachillerato.
Con esto cerramos el segundo año de estudios de la Química
y espero que todo el esfuerzo que hemos realizado en éste año tan particular
tenga sus frutos a mediano y a largo plazo...
El hecho de darles Contenidos que algunas veces lo ven muy extensos y especificados, no es por llenar hojas en un cuaderno y cumplir solamente con el Pénsum de estudios... No!!
Mi metodología de enseñanza se basa en tratar de que se entiendan, desde lo más elemental hasta la aplicación real del conocimiento que se está desarrollando, es por eso que trato de darles todos los elementos y herramientas disponibles para que ustedes dispongan de ellas cuando las necesiten. Así que una vez más les insisto en que copien sus clases en el cuaderno (aunque no se los pueda evaluar como todos los años acostumbro hacerlo con mis estudiantes), estudien, analicen y reflexionen cada tema... y guarden su cuaderno como un Tesoro...
Yo sé por qué se los digo..
OK.....
Veamos de qué se trata ésto.....
Cuando Nos referimos a un Sistema en Equilibrio, ya sabemos que se trata de un Proceso Químico reversible don de la Velocidad de la Reacción directa es igual a la Velocidad de la Reacción inversa y las Concentraciones de las sustancias en ese punto permanecen constantes.
Al hablar de equilibrio, la imagen más acorde para identificarlo es una Balanza
De tal forma que podemos imaginarnos que los Reactivos están en el platillo izquierdo de la Balanza, y los Productos estarán en el platillo derecho de la misma. En el equilibrio, la Balanza estará perfectamente equitativa o balanceada. ok..?¡?
Ahora bien....
¿Qué pasaría si colocamos más peso en uno de los lados de la Balanza?
Evidentemente se rompería el equilibrio y la balanza se desplazará hacia el lado donde colocamos ese peso adicional...
me entienden?
Por ejemplo si la Balanza tiene 2 Kg en cada platillo, estará en equilibrio; pero si le colocamos 0,5 Kg en el platillo derecho... Se rompe ele equilibrio porque la balanza se inclinará hacia la derecha.. cierto?...
Principio de Le-Chatelier:
"Cuando un Sistema en equilibrio es sometido a la acción de factores externos que alteren el equilibrio del sistema, éste tiende a eliminar la acción de esos factores, oponiéndose a los mismos"; es decir, en el caso de que se produzca una acción externa que perturbe el estado de equilibrio de un sistema, ocurrirá una reacción química que lo restablezca de nuevo.
Esto se conoce también como Principio del equilibrio Químico y afirma que cuando en un sistema en equilibrio se modifican las concentraciones de las sustancias, la Presión o la Temperatura, se afecta la Velocidad de la reacción y el Punto de equilibrio se desplaza en la dirección que tienda a contrarrestar el efecto primario de dicha alteración.
Veamos entonces cada uno de los Factores que afectan el equilibrio químico y Cómo reacciona el Sistema para restablecerlo nuevamente.
FACTORES QUE AFECTAN EL EQUILIBRIO QUÍMICO
El Primer Factor que estudiaremos son las Concentraciones de las Sustancias en Equilibrio
1) Efecto que tiene un cambio en las concentraciones de las sustancias en equilibrio.
Aquí tendremos dos posibilidades:
a) Aumento de las Concentraciones. Es decir, al añadir más cantidad de alguno de los componentes.
b) Disminución de Concentraciones. Al extraer uno de sus componentes.
1-a) Efecto que tiene un Aumento en las concentraciones de una de las sustancias en equilibrio.
Si en un sistema en equilibrio se aumenta la concentración de una de las sustancias, el Equilibrio se desplazará hacia donde se consuma la concentración aumentada.
Veamos ¿qué significa ésto?
Si tenemos la siguiente reacción: I2 (g) + H2 (g) ⇄ 2HI (g)
¿ Qué creen ustedes que le pasará al equilibrio?
Imagínenselo como un Balanza: si la reacción está en equilibrio y colocamos un poco más de H2 (g), evidentemente que la Balanza se desplazará hacia la izquierda... cierto?
(La Balanza se inclinará hacia la Izquierda, por lo tanto la respuesta contraria será que el Equilibrio se desplazará hacia la derecha para contrarrestar ésta perturbación).
Entonces, según el Principio de Le-Chatelier... ¿Qué debe hacer el sistema para restablecer el equilibrio?
I2 (g) + H2 (g) ⇄ 2HI (g)
Si analizamos la Reacción, El sistema deberá consumir el exceso de H2 (g) para "Balancear" nuevamente el Equilibrio... y ¿Cómo lo hará? Pues para consumir el exceso de H2 (g) debe favorecer a la reacción directa que es donde se consumen los reactivos.
ENTONCES LA RESPUESTA SERÍA:
Si aumentamos la Concentración de H2 (g), el sistema reaccionará oponiéndose a ese cambio a través de la eliminación de algunas de las moléculas añadidas de H2 (g), Combinándose con las moléculas de I2 (g) y produciendo más HI (g) . Es decir, El equilibrio se desplaza hacia la derecha por lo tanto se favorece la reacción directa.
Veamos otro caso:
Si aumentamos la concentración de uno de los Productos, por ejemplo en la siguiente reacción:
H2O (g) + CO (g) ⇄ H2 (g) + CO2 (g)
¿Qué pasaría en el sistema si aumentamos la concentración de CO2 (g) ?
(La Balanza se inclinará hacia la derecha, por lo tanto la respuesta contraria será que el Equilibrio se desplazará hacia la izquierda para contrarrestar la perturbación).
Si aumentamos la Concentración de CO2 (g), el sistema reaccionará oponiéndose a ese cambio a través de la eliminación de algunas de las moléculas añadidas de CO2 (g), Combinándose con las moléculas de H2 (g) y produciendo más H2O (g) + CO (g) . Es decir, El equilibrio se desplaza hacia la izquierda por lo tanto se favorece la reacción inversa
Al agregar un componente a un sistema en equilibrio, se produce un cambio en las concentraciones de las sustancias, favoreciendo aquella reacción (directa o inversa) en la cual el componente agregado aparece como Reactivo, con el fin de disminuir el exceso presente y restablecer el equilibrio.
1-b) Efecto que tiene una Disminución en las concentraciones de una de las sustancias en equilibrio.
Si se disminuye la concentración de una de las especies, es decir, al extraer un componente del sistema, el equilibrio se restablecerá favoreciendo la reacción química(directa o inversa) que produce al componente extraído, con el fin de amortiguar la escacez que se presenta.
Si tenemos la siguiente reacción: N2O4(g) ⇄ 2NO2 (g)
¿Qué pasaría si disminuímos la concentración de N2O4(g) ?
Al disminuir la concentración de N2O4(g) , el sistema reaccionará oponiéndose a ese cambio a través de la reposición de ésta sustancia, entonces el equilibrio se desplazará hacia la izquierda favoreciendo la reacción inversa de tal forma que se produzca más N2O4(g) para amortiguar la escacez y restablecer el equilibrio.
Si lo analizamos matemáticamente, con la expresión de Ke:
La perturbación es una disminución del denominador que se neutralizaría con un pequeño aumento en el denominador y una disminución del numerador, de tal forma que Ke permanezca constante. ¿Lo ven? Espero que si...
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