Equilibrio químico y Principio de Le Châtelier

Tarjetas de estudio en español, estilo pregunta-respuesta, que cubren los conceptos clave de equilibrio químico, constante de equilibrio y Principio de Le Châtelier.

¿Qué caracteriza a una reacción irreversible?

Ocurre en un solo sentido; los reactivos se transforman completamente en productos y no se regeneran los reactivos originales.

¿Cómo se representa una reacción irreversible en una ecuación química?

Con una sola flecha: Reactivos → Productos.

¿Qué caracteriza a una reacción reversible?

Los productos pueden volver a convertirse en reactivos, estableciendo un equilibrio dinámico.

¿Cómo se representa una reacción reversible en una ecuación química?

Con una doble flecha: Reactivos ⇌ Productos.

¿En qué consiste el equilibrio químico?

Es el estado en el que las velocidades de la reacción directa e inversa son iguales y las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes.

¿Por qué se dice que el equilibrio químico es dinámico?

Porque las reacciones siguen ocurriendo en ambos sentidos, pero a igual velocidad, sin cambio neto en concentraciones.

Escriba la expresión general de la constante de equilibrio Kc para aA + bB ⇌ cC + dD.

Kc = [C]^c · [D]^d / ([A]^a · [B]^b).

¿De qué unidades se expresa Kc?

Kc es adimensional; las unidades se cancelan en el cociente.

Si Kc > 10³, ¿a qué lado está favorecido el equilibrio?

Al lado de los productos.

Si 10⁻³ < Kc < 10³, ¿qué se puede decir del sistema?

Ni los reactivos ni los productos están claramente favorecidos.

Si Kc < 10⁻³, ¿a qué lado está favorecido el equilibrio?

Al lado de los reactivos.

¿Qué tipo de equilibrio existe cuando todas las especies están en la misma fase?

Equilibrio homogéneo.

¿Qué tipo de equilibrio existe cuando las especies se encuentran en fases distintas?

Equilibrio heterogéneo.

Según Le Châtelier, ¿qué ocurre si se aumenta la concentración de un reactivo?

El equilibrio se desplaza en el sentido que consume parte de ese reactivo (hacia los productos).

Según Le Châtelier, ¿qué ocurre si se disminuye la concentración de un producto?

El equilibrio se desplaza hacia la formación de más producto para compensar la disminución.

Para un sistema gaseoso, ¿cómo afecta un aumento de presión al equilibrio?

Se desplaza hacia el lado con menor número de moles gaseosos.

¿Qué efecto tiene una disminución de presión en un sistema gaseoso?

Desplaza el equilibrio hacia el lado con mayor número de moles gaseosos.

¿Cómo afecta la presión al equilibrio si el número de moles gaseosos es el mismo en ambos lados?

La variación de presión no modifica la posición de equilibrio.

Para una reacción endotérmica, ¿qué efecto tiene aumentar la temperatura?

Desplaza el equilibrio hacia los productos (lado endotérmico).

Para una reacción exotérmica, ¿qué efecto tiene disminuir la temperatura?

Desplaza el equilibrio hacia los productos (lado exotérmico).

¿Qué efecto tiene un catalizador sobre la posición de equilibrio?

Ninguno; solo acelera por igual la reacción directa e inversa, alcanzándose el equilibrio más rápido.

En la reacción N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g), ¿qué desplazamiento se produce si se retira NH₃ del sistema?

El equilibrio se desplaza hacia la derecha, formando más NH₃.

¿Qué valor aproximado de Keq indica una reacción espontánea hacia los productos?

Un Keq positivo y mucho mayor que 1.

En la reacción H₂(g) + Cl₂(g) ⇌ 2 HCl(g) con Kc = 2,5 × 10³³, ¿quién está favorecido?

Los productos; prácticamente toda la mezcla está convertida en HCl.

En la reacción N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2 NO(g) con Kc = 4,8 × 10⁻³¹, ¿quién está favorecido?

Los reactivos; se forma muy poco NO.

¿Por qué los términos de sólidos y líquidos puros no aparecen en las expresiones de Kc de equilibrios heterogéneos?

Porque su concentración es constante y se incorpora en el valor numérico de Kc.

Explique por qué el equilibrio es sensible solo a la temperatura y no a la adición de catalizador.

El valor de Kc depende únicamente de la temperatura; el catalizador no altera la energía libre de la reacción, por lo tanto no cambia Kc.

¿Qué indica que un sistema está en equilibrio si se observa a nivel macroscópico?

Las propiedades macroscópicas (presión, color, concentración) permanecen constantes en el tiempo.