Funcionamiento del Principio de Le Chatelier en el Equilibrio Químico

Principio de Le Chatelier

Un cambio en cualquiera de las variables que determinan el estado de equilibrio produce un desplazamiento de dicho equilibrio en el sentido de contrarrestar el efecto causado por la perturbación.

Cambios que pueden alterar el equilibrio o la velocidad de la reacción:

• Presión: Al aumentar la presión, el equilibrio se desplaza hacia donde haya menor número de moles en los gases. Al disminuir la presión, se desplaza hacia donde hay mayor número de moles.
• Temperatura:
  • Si aumenta la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (en reacciones exotérmicas) o hacia la derecha (en reacciones endotérmicas) para absorber el calor.
  • Si disminuye la temperatura, el equilibrio se desplaza en el sentido opuesto.
• Gases inertes: Si añadimos un gas inerte o gas noble como helio, argón o neón, esto no influye en el equilibrio.
• Catalizadores: Si añadimos un catalizador, no influye en el equilibrio, solo afecta a la velocidad con la que se alcanza.
• Concentración: Si añadimos una especie presente en el equilibrio, este se desplaza hacia el lado donde no esté dicha especie para consumirla.

Ejemplo Práctico

Problema:

Para el equilibrio: 2 H₂S(g) + 3 O₂(g) ⇌ 2 H₂O(g) + 2 SO₂(g); ΔH = -1036 kJ. Predecir hacia dónde se desplazará el equilibrio si:

• a) Aumentamos el volumen del recipiente a temperatura constante.
• b) Extraemos SO₂(g).
• c) Aumentamos la temperatura.
• d) Absorbemos el vapor de agua.
• e) Añadimos 10 moles de helio.

Resolución

En todos los casos hemos de tener en cuenta el Principio de Le Chatelier: “Cuando en un equilibrio se introduce una modificación, este se desplazará en el sentido en el cual se contrarreste dicha modificación”.

• Caso a): Si aumentamos el volumen del recipiente, la presión disminuye. El equilibrio se desplazará hacia el miembro en el cual haya mayor número de moles de gases; en este caso, el equilibrio se desplazará hacia la izquierda (donde hay 5 moles de gas frente a los 4 moles del lado derecho).
• Caso b): Si extraemos SO₂(g), el equilibrio se desplazará de forma que se forme más cantidad de este componente para compensar la pérdida, es decir, se desplazará hacia la derecha.
• Caso c): Si aumentamos la temperatura, se favorecerá la reacción endotérmica. Dado que la reacción es exotérmica (ΔH negativo), el equilibrio se desplazará hacia la izquierda.
• Caso d): Si absorbemos el vapor de agua (H₂O), el equilibrio se desplazará de forma que se forme más cantidad de este componente, es decir, se desplazará hacia la derecha.
• Caso e): Si añadimos 10 moles de helio, el equilibrio no se desplazará hacia ningún miembro ya que el helio es un gas noble que no interviene en la reacción química del equilibrio.