Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-680

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648 CAPÍTULO 14 Equilibrio químico
Cambios en el volumen y la presión
Los cambios de presión normalmente no alteran las concentraciones de las especies reac-
tivas en fase condensada (por ejemplo, en disolución acuosa), ya que los líquidos y los 
sólidos son prácticamente incompresibles. En cambio, las concentraciones de los gases 
son muy susceptibles a los cambios de presión. Al examinar de nuevo la ecuación (5.8):
Problema similar: 14.46.
Ejemplo 14.11
A 720°C, la constante de equilibrio Kc para la reacción
N2(g) 1 3H2(g) Δ 2NH3(g)
es de 2.37 3 1023. En cierto experimento, las concentraciones de equilibrio son: [N2] 5 
0.683 M, [H2] 5 8.80 M y [NH3] 5 1.05 M. Suponga que se añade cierta cantidad de NH3 a 
la mezcla de modo que su concentración aumenta a 3.65 M. a) Utilice el principio de Le 
Châtelier para predecir en qué dirección se desplazará la reacción neta para alcanzar un 
nuevo equilibrio. b) Coni rme su predicción calculando el cociente de reacción Qc y compa-
rando su valor con el de Kc.
Estrategia a) ¿Cuál es la perturbación aplicada al sistema? ¿Cómo se ajusta el sistema para 
compensar la perturbación? b) En el instante en que se añade un poco de NH3, el sistema 
deja de estar en equilibrio. ¿Cómo se calcula Qc para la reacción en este punto? ¿De qué 
manera la comparación entre Qc y Kc aporta datos acerca de la dirección de la reacción neta 
para alcanzar el equilibrio?
Solución a) La tensión aplicada al sistema es la adición de NH3. Para contrarrestar este 
efecto, una parte del NH3 reacciona para producir N2 y H2 hasta que se establece un 
nuevo equilibrio. Por lo tanto, la reacción neta se desplaza de derecha a izquierda, es 
decir,
N2(g) 1 3H2(g) — 2NH3(g)
 b) Al instante en el que se añade un poco de NH3, el sistema deja de estar en equilibrio. El 
cociente de reacción está dado por
Como este valor es mayor a 2.37 3 1023, la reacción neta se desplaza de derecha a 
izquierda hasta que Qc se haga igual a Kc.
En la i gura 14.8 se muestran los cambios cualitativos en las concentraciones de las especies 
reactivas.
Ejercicio de práctica A 430°C, la constante de equilibrio (KP) para la reacción
2NO(g) 1 O2(g) Δ 2NO2(g)
es de 1.5 3 105. En un experimento, las presiones iniciales de NO, O2 y NO2 son de 2.1 3 
1023 atm, 1.1 3 1022 atm y 0.14 atm, respectivamente. Calcule QP y prediga en qué direc-
ción se desplazará la reacción neta para alcanzar el equilibrio.
C
on
ce
nt
ra
ci
ón
Tiempo
Equilibrio
inicial
Equilibrio
final
H2
NH3
N2
Cambio
Figura 14.8 Cambios en la 
concentración del H2, N2 y NH3 
después de la adición de NH3 a 
la mezcla de equilibrio. Cuando 
se establece el nuevo equilibrio, 
todas las concentraciones 
cambian pero Kc permanece igual 
debido a que la temperatura 
permanece constante. 
 Qc 5
[NH3]
2
0
[N2]0[H2]
3
0
 5
(3.65)2
(0.683)(8.80)3
 5 2.86 3 1022
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 P 5 a n
V
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