Desplazamiento del equilibrio

Le Chatelier's Principle

El principio de Le Chatelier dice que si se altera la concentración, la presión o la temperatura, el equilibrio se desplaza para contrarrestar ese cambio. Añadir reactivo impulsa la reacción directa; subir la presión favorece el lado con menos moles de gas. Solo la temperatura cambia K, y un catalizador acorta el tiempo de llegada sin mover la posición del equilibrio. Aquí cambias concentración y presión para ver hacia dónde se desplaza el equilibrio.

Intuición — la naturaleza tiende a recuperar el equilibrio

💡 Analogía: balancín

①Equilibrio = balancín horizontal

②Si pones peso en un lado → el otro sube

③El sistema se desplaza para 'contrarrestar' el cambio externo

④Abrir un refresco: P↓ → libera CO₂

⑤Esto es el 'principio de Le Chatelier'

Cambios de concentración y desplazamiento

cambio de [A] (reactivo)0

Efecto de la concentración

[reactivo] ↑ → avanza la directa → ↑ productos

Se desplaza hacia el lado que consume el aumento

🔍 ¿Por qué se desplaza así?

①[A]↑ → Q se vuelve menor que K

②Q < K → la directa se acelera, aumentan productos

③[A]↓ → Q > K → avanza la inversa

④Clave: la reacción busca siempre Q = K

Cambios de presión y desplazamiento

presión P (atm)2

Efecto de la presión

P ↑ → se desplaza hacia el lado con menos moles de gas

Reduciendo moles compensa el aumento de P

💡 Efecto de la temperatura

①T↑ → desplazamiento hacia el endotérmico (absorbe calor)

②T↓ → hacia el exotérmico

③Clave: ¡la T cambia K!

④Concentración y presión no cambian K, solo la T

Catalizador y equilibrio

🔍 El catalizador no desplaza el equilibrio

①Catalizador: acelera por igual directa e inversa

②Solo acorta el tiempo para alcanzar el equilibrio

③K no cambia — la posición del equilibrio tampoco

④Añadir gas inerte (V cte): P total ↑ pero P parciales constantes → equilibrio invariante

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1

Para N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) en equilibrio, ¿hacia dónde se desplaza si se aumenta la presión?

Principio de Le Chatelier: presión↑ → se desplaza hacia el lado con menos moles de gas (para contrarrestar el aumento).

Lado reactivos 4 mol (1+3) vs lado productos 2 mol → se desplaza hacia el lado de menos moles (directa).

▸ Reacción directa (hacia NH₃)

Presión↑ → hacia menos moles totales de gas. Si ambos lados tienen iguales moles, la presión no desplaza el equilibrio.

Ejemplo 2

Para un equilibrio cuya reacción directa es exotérmica (ΔH<0), ¿cuál es la dirección de desplazamiento y el cambio en K al subir la temperatura?

Temperatura↑ → se desplaza hacia la dirección que absorbe calor (endotérmica = inversa).

Desplazarse hacia la inversa reduce productos, así que K disminuye (solo la temperatura cambia K).

▸ Se desplaza a la inversa, K disminuye

Solo la temperatura cambia K. En una reacción exotérmica, temp↑ → inversa → K↓; temp↓ → directa → K↑.

Resumen

Esencia del principio de Le Chatelier

Ante un cambio externo, el equilibrio se desplaza para contrarrestarlo

Respuesta del sistema a cambios de concentración, presión y temperatura

tipo examen (variante)

¿Qué acción NO desplaza la posición de equilibrio de N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g)?

①Subir la temperatura

②Reducir el volumen para aumentar la presión

③Añadir más NO₂

④Añadir un catalizador

⑤Eliminar N₂O₄

▸ ④ Añadir un catalizador

Un catalizador acelera por igual las reacciones directa e inversa, solo acorta el tiempo para alcanzar el equilibrio.

La posición de equilibrio y K no cambian, así que ④ no lo desplaza.

🎯 Puntos clave

①[X]↑ → desplazamiento que consume X

②P↑ → hacia el lado con menos moles gaseosos

③T↑ → hacia el endotérmico (¡K cambia!)

④Catalizador: posición invariante, solo más rápido

⑤Gas inerte a V cte: equilibrio invariante

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Equilibrio químico

Velocidad de reacción

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