Guía n7 Química IV Medio

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COLEGIO SAN JOSÉ PUERTO MONTT 
UNIDAD TÉCNICO PEDAGÓGICA 
GUÍA DE APRENDIZAJE Nº7 
 
ASIGNATURA: 
 
Química 
DOCENTE: 
 
Daniel Altamirano 
NIVEL: 
 
IV° Medio 
 
UNIDAD TEMA 
Unidad 0. Equilibrio Químico 
 
Factores que afectan el equilibrio químico. 
Principio de Le Châtelier 
 
ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE: 
Aplicar principio de Le Châtelier para determinar hacia donde se desplaza una reacción 
química mediante ejercicios de aplicación. 
 
INSTRUCCIONES: 
Lee atentamente la siguiente guía, analice los ejercicios resueltos y luego realice los 
ejercicios problema, al final se encuentran los resultados para que compruebe sus 
resultados. 
 
FACTORES QUE AFECTAN AL ESTADO DE EQUILIBRIO 
QUÍMICO 
 
Cualquier fenómeno en la naturaleza y que se encuentre en un estado de 
equilibrio puede ser representado como un modelo de balance variable. Las 
reacciones químicas no son la excepción, porque una vez alcanzado el equilibrio, 
éste puede ser desplazado hacia uno u otro sentido, con el objeto de contrarrestar 
la acción externa perturbadora. Por lo tanto, es muy importante conocer los 
factores que afectan al equilibrio químico y saber cómo manejarlos, ya que permite 
encontrar la forma de aumentar el rendimiento de las sustancias deseadas. 
Los factores que afectan al estado de equilibrio químico son: temperatura, 
presión (sólo para gases) y las concentraciones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PRINCIPIO DE LE CHÂTELIER 
 
En 1884, el científico francés Henri Louis Le Châtelier demostró la 
dirección en la que se desplaza una reacción en equilibrio cuando se le aplica una 
acción externa perturbadora. Este principio establece que “si un sistema en 
equilibrio es perturbado por un cambio de temperatura, presión o concentración de 
uno de sus componentes, el sistema se reajustará para disminuir al mínimo el 
efecto de dicha perturbación, produciéndose así un nuevo estado de equilibrio”. 
 
 
CAMBIO EN LAS CONCENTRACIONES 
 
Si se añade o se retira alguno de las sustancias que intervienen en una 
reacción que se encuentra en equilibrio, se modificarán las concentraciones de 
todas las sustancias componentes, hasta llegar a ser constantes en el tiempo 
debido a que se restablece un nuevo estado de equilibrio químico. En otras 
palabras, si se retiran los productos, una cantidad mayor de los reactivos 
reaccionará transformándose en productos para compensar dicha falta y 
establecer un nuevo balance. 
 
Por ejemplo, si analizamos la reacción de descomposición de carbonato de 
calcio (CaCO3) a la temperatura de 880 °C para producir óxido de calcio (CaO) y 
dióxido de carbono (CO2) de acuerdo con la siguiente ecuación: 
 
CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g) 
 
Si se retira CO2 en cuanto se produce, la reacción favorecerá la formación 
de más CO2 para restablecer el equilibrio. Por consiguiente, la reacción se dirigirá 
en la dirección en la que también se produce más CaO como producto. Como 
principio general: “agregar más reactivos básicamente tiene el mismo efecto 
que retirar los productos”. 
 
Ejemplos: 
 
1) ¿Hacia dónde se desplaza el equilibrio si se agrega una mayor cantidad de 
CaO(s) al sistema? 
 
Como se está agregando una mayor cantidad de productos, el sistema 
reaccionará formando mayor cantidad de reactivos, por lo tanto, se desplaza hacia 
los reactivos (izquierda) 
 
2) ¿Hacia dónde se desplazará el equilibrio si se quita CaCO3(s) del sistema? 
 
El CaCO3(s) es reactivo, si se agrega el equilibrio se desplazará hacia la 
derecha, pero la pregunta es el caso que se quita, por lo tanto, se desplazará en la 
dirección opuesta, es decir se desplaza hacia la izquierda. 
 
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CAMBIOS EN EL VOLUMEN Y LA PRESIÓN 
 
Los cambios de presión normalmente no alteran las concentraciones de las 
especies reactivas 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. 
 
En sistemas gaseosos en los que hay diferencia en el número de mol entre 
reactivos y productos, al aumentar la presión externa, el equilibrio se desplaza 
hacia donde exista el volumen más pequeño, y viceversa. 
 
Ejemplo: 
 
 2CO (g) + O2 (g) → 2CO2 (g) 
 2 volúmenes + 1 volumen → 2 volúmenes 
 3 volúmenes → 2 volúmenes 
 
Al aumentar la presión en la reacción indicada, el equilibrio se desplaza 
hacia la formación de CO2. 
 
CAMBIOS EN LA TEMPERATURA 
 
Una variación de la temperatura modificará siempre el valor de la constante 
de equilibrio de un sistema (a diferencia de los cambios de presión y 
concentración). El equilibrio se desplazará en el sentido que compense dicha 
variación. Este factor depende si la reacción en estudio es exotérmica o 
endotérmica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ejemplo: 
 
¿Hacia dónde se desplazará el equilibrio al aumentar la temperatura? 
 
H2O(g) + C(s) ↔ CO(g) + H2(g) ΔH> 0 (endotérmica) 
 
Al ser una reacción endotérmica, podemos situar la temperatura (T°) en el 
lado de los reactantes, por lo que un aumento de esta, desplazará el equilibrio 
hacia los productos. 
H2O(g) + C(s) + T° ↔ CO(g) + H2(g) 
 
 
 
Ejercicios 
 
1. Considere los siguientes sistemas en equilibrio: 
 
a) 2PbS(s) + 3O2(g) ↔ 2PbO(s) + 2SO2(g) 
b) PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) 
c) H2(g) + CO2(g) ↔ H2O(g) + CO(g) 
 
Prediga la dirección de la reacción neta en cada caso al aumentar la presión 
(disminución del volumen) del sistema a temperatura constante. 
 
 
 
2. Considere el siguiente proceso en equilibrio entre el tetrafluoruro de 
dinitrógeno (N2F4) y el difluoruro de nitrógeno (NF2): 
 
N2F4(g) ↔ 2NF2(g) ΔH° = 38,5 kJ/mol 
 
Prediga los cambios en el equilibrio si la mezcla de reacción se calienta a 
volumen constante; 
 
 
 
 
 
Resp. 
 
1) 
a) la reacción se desplazará hacia los productos (derecha). 
b) la reacción se desplazará hacia la izquierda, es decir, hacia los reactivos. 
c) El número de moles de productos es igual al número de moles de reactivos, de 
manera que el cambio de presión no tiene efecto sobre el equilibrio. 
 
2) de izquierda a derecha. 
 
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AUTOEVALUACIÓN 
 
Para ayudarte con la retroalimentación de tu aprendizaje, se incluye una 
autoevaluación con los niveles de desempeño para que puedas reflexionar 
respecto de tu desempeño con la guía. 
 
NIVELES DE DESEMPEÑO 
 
L Logrado Cumple el indicador con claridad y en su totalidad 
ML 
Medianamente 
Logrado 
Cumple el indicador parcialmente 
NL No Logrado No cumple el indicador 
 
Marque con una X según su criterio en cada uno de los siguientes ítems. 
 
N° Ítem L ML NL 
1 
Reconozco los factores que pueden alterar el equilibrio de una reacción 
química 
 
2 Determino los volúmenes de gas de reactivos y productos 
3 
Aplico principio de Le Châtelier, para predecir el desplazamiento de una 
reacción química a partir de cambios de presión (volumen) 
 
4 
Aplico principio de Le Châtelier, para predecir el desplazamiento de una 
reacción química a partir de cambios de temperatura conociendo la 
entalpía de la reacción. 
 
5 Desarrollo los ejercicios con autonomía.