Comportamiento de las Reacciones Químicas ante Cambios de Concentración, Temperatura y Presión

Efecto de la Concentración en el Equilibrio Químico

Si disminuimos la concentración de un sistema en equilibrio químico, este se desplazará hacia el lado de la ecuación que ha sido afectado; en cambio, si se aumenta la concentración, el equilibrio se desplazará hacia el lado contrario de la adición. Por ejemplo:

H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2 HI(g)

(Si se añade producto, la reacción se desplaza hacia la izquierda para, de la misma forma, disminuir la acción y equilibrar la ecuación).

Influencia del Cambio de Temperatura

Cuando se aumenta la temperatura en un sistema en equilibrio, este se desplazará en el sentido que absorba el calor aplicado. Existen dos tipos de variación dependiendo del comportamiento térmico de la reacción:

1. Reacción Exotérmica

Es aquella que libera o desprende calor. Se representa de la siguiente manera:

A + B ⇌ C + D + Calor

En este caso, se puede apreciar que:

• Si aumentamos la temperatura, habrá un desplazamiento del equilibrio hacia los reactivos (←).
• Si disminuimos la temperatura, el desplazamiento será hacia los productos (→).

2. Reacción Endotérmica

Es aquella que absorbe el calor para llevarse a cabo. Por ejemplo:

A + B + Calor ⇌ C + D

En este escenario, se observa que:

• Al disminuir la temperatura, se afectan visiblemente los reactivos, produciéndose un desplazamiento del equilibrio hacia estos (←).
• En cambio, si aumentamos la temperatura, el equilibrio se desplazará hacia los productos (→).

Consideraciones sobre la velocidad de reacción

Es importante hacer notar que, a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo debido a que la reducción térmica disminuye la movilidad de las partículas involucradas. Para contrarrestar este efecto y optimizar los tiempos, se utiliza un catalizador para acelerar la reacción sin alterar el estado final de equilibrio.

Efecto del Cambio de Presión

El aumento de la presión de todo el sistema hace que el equilibrio se desplace hacia el lado de la ecuación química que produce menos cantidad de moles gaseosos. En el proceso contrario, al disminuir la presión, el equilibrio se desplaza hacia el lado que produce la mayor cantidad de moles gaseosos.

Casos Especiales de Presión

• Igualdad de moles: Lógicamente, en el caso de que las cantidades de moles gaseosos sean iguales para cada lado de la ecuación, no se producirán cambios; es decir, el equilibrio no se desplazará.
• Gases nobles: También se puede aumentar la presión total del sistema sin afectar el equilibrio químico agregando un gas noble (gas inerte), ya que este no participa en la estequiometría de la reacción.