Sesión 11. Factores que afectan el equilibrio químico

Sonia García Najar

28 Aug 202013:44

Summary

TLDREl guion trata sobre los factores que afectan el equilibrio químico, como cambios en concentración, temperatura y presión. Se utiliza la analogía de una balanza para ilustrar cómo el equilibrio se desplaza en respuesta a estos cambios. Se explica que el principio de Le Chatelier sugiere que un sistema en equilibrio reaccionará para restablecer el equilibrio cuando se altere. También se discuten las reacciones exotérmicas e endotérmicas y cómo la temperatura afecta su equilibrio. Se enfatiza la importancia de identificar el tipo de reacción para predecir correctamente el desplazamiento del equilibrio.

Takeaways

🔍 El equilibrio químico se mantiene hasta que ocurre un cambio en las condiciones que lo afectan.
⚖️ El principio de Le Chatelier establece que un cambio en la concentración, temperatura o presión provocará un desplazamiento del equilibrio para contrarrestar ese cambio.
🤔 Al aumentar la concentración de reactivos, el equilibrio se desplaza a la derecha, y al aumentar la de productos, a la izquierda.
📉 Si disminuimos la concentración de reactivos, el equilibrio se mueve hacia la izquierda, y si disminuimos la de productos, hacia la derecha.
🌡️ Las reacciones exotérmicas liberan calor y se desplazan hacia la izquierda con aumento de temperatura, mientras que las endotérmicas absorben calor y se desplazan hacia la derecha.
❄️ Al disminuir la temperatura, el equilibrio en reacciones exotérmicas se desplaza hacia la derecha, y en endotérmicas, hacia la izquierda.
🔥 Los cambios de temperatura en reacciones endotérmicas tienen el efecto opuesto a los exotérmicas en cuanto al desplazamiento del equilibrio.
🌪️ Los cambios de presión afectan significativamente a los gases y provocan un desplazamiento del equilibrio hacia el lado con menor número de moles.
💨 Al aumentar la presión, el equilibrio se desplaza hacia el lado con menos moles de gases, y al disminuir, hacia el lado con más moles.
🛠️ Los catalizadores aceleran la velocidad de alcanzar el equilibrio, pero no alteran la posición del equilibrio ni la proporción de productos.
🔄 El equilibrio químico es dinámico y se puede desplazar en respuesta a cambios en las condiciones, siempre buscando reestablecer el balance.

Q & A

¿Qué es el equilibrio químico y cómo se mantiene hasta que cambian las condiciones?
-El equilibrio químico es el estado en que las reacciones en un sistema han alcanzado un punto donde las tasas de reacción de los reactivos y productos son iguales, y el sistema permanece así hasta que ocurre un cambio en sus condiciones, como cambios en concentración, temperatura o presión.
¿Cuáles son los tres factores que pueden afectar el equilibrio químico según el principio de Le Chatelier?
-Los tres factores que pueden afectar el equilibrio químico son cambios en la concentración de los reactivos o productos, cambios de temperatura y cambios de presión.
¿Cómo se debe balancear una ecuación química para aplicar los cambios de equilibrio?
-Para aplicar los cambios de equilibrio, es necesario que la ecuación química esté balanceada, asegurándose de que los reactivos y productos estén equilibrados en términos de moles y tipos de átomos.
¿Qué sucede cuando aumentamos la concentración de reactivos en un sistema en equilibrio?
-Cuando aumentamos la concentración de reactivos, el equilibrio se desplaza hacia la derecha en la ecuación, aumentando la producción de productos para restablecer el equilibrio.
¿Cómo afecta la disminución de la concentración de los productos en el equilibrio químico?
-Si disminuimos la concentración de los productos, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, favoreciendo la producción de más productos para alcanzar un nuevo equilibrio.
¿Qué tipo de reacción es exotérmica y cómo se identifica?
-Una reacción exotérmica es aquella que libera energía en forma de calor. Se identifica por tener un delta H negativo o por la presencia de un símbolo de calor en el lado de los productos en la ecuación química.
¿Cómo se debe interpretar un cambio de temperatura en un sistema químico en equilibrio?
-Un aumento de temperatura en un sistema exotérmico (reacción que libera calor) fomenta la reacción endotérmica (reacción que absorbe calor), desplazando el equilibrio hacia la izquierda. Por el contrario, en una reacción endotérmica, un aumento de temperatura desplaza el equilibrio hacia la derecha.
¿Qué sucede con el equilibrio cuando se disminuye la presión en un sistema químico?
-Cuando disminuimos la presión, el equilibrio se desplaza hacia el lado que tiene mayor número de moles de gases, ya que esto implica un mayor volumen y menor presión.
¿Cómo afectan los catalizadores al equilibrio químico?
-Los catalizadores no alteran el equilibrio químico ni determinan la cantidad de reactivos o productos. Sin embargo, aceleran la velocidad a la que se alcanza el equilibrio, afectando igualmente ambas reacciones (adelantada y retrasada).
¿Cuál es la relación entre el volumen y el equilibrio químico en un sistema de gases?
-El volumen es un factor clave en el equilibrio de sistemas de gases. Un aumento de presión tiende a disminuir el volumen, empujando el equilibrio hacia el lado con menos moles de gases, mientras que una disminución de presión aumenta el volumen, desplazando el equilibrio hacia el lado con más moles de gases.
¿Cómo se determina el desplazamiento del equilibrio debido a cambios de concentración de NH3 en una reacción exotérmica?
-Si aumentamos la concentración de NH3 en una reacción exotérmica, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, disminuyendo la cantidad de NH3 y formando más productos. Si disminuimos la concentración de NH3, el equilibrio se desplaza hacia la derecha para formar más NH3.

Outlines

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🔍 Factores que afectan el equilibrio químico

El primer párrafo explica los factores que influyen en el equilibrio químico de un sistema. Se menciona que el equilibrio se mantiene hasta que ocurre un cambio en las condiciones, y esto se relaciona con el principio de Le Chatelier. Se discuten tres tipos de cambios: en la concentración de reactivos y productos, en la temperatura y en la presión. Se utiliza la analogía de una balanza para ilustrar cómo el equilibrio se ve afectado por cambios en estas variables. Además, se introduce la idea de que el equilibrio se desplazará para recuperarse ante cualquier cambio perturbador.

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🌡 Cambios de concentración y temperatura

Este párrafo se enfoca en cómo los cambios en la concentración de reactivos y productos, así como los cambios de temperatura, afectan el equilibrio químico. Se describe que aumentar la concentración de reactivos puede desplazar el equilibrio hacia la derecha, mientras que aumentar la concentración de productos lo desplaza hacia la izquierda. También se analiza cómo las reacciones endotérmicas y exotérmicas responden a cambios de temperatura, con la temperatura aumentando favoreciendo reacciones exotérmicas y disminuyendo la temperatura favoreciendo reacciones endotérmicas. Se utilizan ejemplos prácticos para ilustrar estos conceptos.

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💨 Cambios de presión y el papel del catalizador

El tercer párrafo explora el efecto de los cambios de presión en el equilibrio químico, especialmente en sistemas gaseosos. Se indica que la presión puede afectar el equilibrio si hay una diferencia en el volumen ocupado por los productos y reactivos. Se describe que aumentar la presión puede llevar a un desplazamiento hacia el lado con menos moles de gas, mientras que disminuir la presión hace que el equilibrio se desplace hacia el lado con más moles de gas. Además, se aclaran los roles de los catalizadores en la reacción química, señalando que no desvían el equilibrio, pero aceleran el alcance del mismo.

Mindmap

Keywords

💡Equilibrio químico

El equilibrio químico se refiere a la condición en la que las reacciones en un sistema han alcanzado un punto en el que las tasas de los productos y reactivos son constantes. Es el tema central del video, ya que se discute cómo los cambios en las condiciones pueden afectar y desplazar este equilibrio. Por ejemplo, el guion habla de que 'una vez que un sistema alcanza el equilibrio, para permanecer así hasta que ocurre alguna acción que cambie las condiciones de dicho equilibrio'.

💡Cambios de concentración

Este concepto se refiere a la modificación en la cantidad de reactivos o productos en una reacción química, lo que puede desplazar el equilibrio. En el video, se menciona que 'aumentemos la concentración de cualquiera de los reactivos... el sistema se desplazará', demostrando cómo los cambios de concentración afectan el equilibrio.

💡Temperatura

La temperatura es un factor crítico que puede influir en el equilibrio químico, ya que puede aumentar o disminuir la tasa de reacción. El script destaca que 'aumentar la temperatura... nuestro equilibrio se va a desplazar hacia la izquierda', lo que ilustra cómo la temperatura puede afectar la dirección del equilibrio.

💡Presión

La presión es especialmente importante para reacciones que involucran gases, ya que puede cambiar el equilibrio al afectar el volumen de los gases. El guion menciona que 'los cambios de presión son los cambios que no afectan significativamente al equilibrio', pero también señala que 'si aumentamos la presión... se va a desplazar hacia donde tenga menor número de moles'.

💡Reactivos y productos

Los reactivos son las sustancias que comienzan una reacción química, mientras que los productos son las sustancias que resultan de la reacción. El script los utiliza para explicar el desplazamiento del equilibrio, como cuando dice 'aumentamos la concentración de los reactivos... el sistema se desplazará hacia la derecha'.

💡Ecuación balanceada

Una ecuación balanceada es una representación de una reacción química donde el número de átomos de cada elemento es el mismo en los reactivos y los productos. El guion menciona la importancia de 'checar que nuestra ecuación esté balanceada', lo que es fundamental para entender el equilibrio químico.

💡Exotérmico y endotérmico

Las reacciones químicas pueden ser exotérmicas (liberan calor) o endotérmicas (absorben calor). El script usa estos términos para describir cómo la temperatura afecta el equilibrio: 'si las reacciones en su térmica o exotérmica... el equilibrio se va a desplazar hacia la izquierda o derecha'.

💡Catalizadores

Los catalizadores son sustancias que aceleran la velocidad de una reacción química sin ser consumidas en el proceso. El guion aclara que 'los catalizadores no desvían el equilibrio', lo que significa que, aunque aceleran la reacción, no cambian la posición del equilibrio.

💡Volumen

El volumen es un factor que afecta el equilibrio, especialmente en reacciones que involucran gases. El script menciona que 'en la presión... también una relación de volumen', lo que indica cómo el volumen puede influir en el equilibrio a través de cambios de presión.

💡Delta H (ΔH)

El delta H, o enthalpy change (cambio de entalpía), es una medida de la cantidad de energía absorbida o liberada en una reacción química. El script lo menciona para diferenciar entre reacciones exotérmicas y endotérmicas: 'si es positivo acuérdense, que es intermigo y si es negativo es exotérmico'.

Highlights

El equilibrio químico se mantiene hasta que ocurre un cambio en las condiciones.

Existen tres tipos de cambios que afectan el equilibrio químico: cambios en concentración, temperatura y presión.

El principio de Le Chatelier indica que un sistema en equilibrio se desplazará para recuperar ese equilibrio cuando se alteran sus condiciones.

Se utiliza la analogía de una balanza para explicar el equilibrio y su desplazamiento.

Aumentar la concentración de reactivos desplaza el equilibrio hacia la derecha.

Aumentar la concentración de productos desplaza el equilibrio hacia la izquierda.

Disminuir la concentración de reactivos desplaza el equilibrio hacia la izquierda.

Disminuir la concentración de productos desplaza el equilibrio hacia la derecha.

Las reacciones exotérmicas y endotérmicas se identifican por el cambio de energía calorífica.

El aumento de temperatura en una reacción exotérmica desplaza el equilibrio hacia la izquierda.

La disminución de temperatura en una reacción exotérmica desplaza el equilibrio hacia la derecha.

Los cambios de presión afectan el equilibrio, principalmente en sistemas gaseosos.

Aumentar la presión desplaza el equilibrio hacia el lado con menor número de moles de gases.

Disminuir la presión desplaza el equilibrio hacia el lado con mayor número de moles de gases.

Los catalizadores aceleran el alcance del equilibrio sin desviarlo ni determinar los productos.

Los ejemplos prácticos ilustran cómo los cambios en concentración, temperatura y presión afectan el equilibrio químico.