5.1 Cambios de temperatura
¿Cómo se modifica la constante de equilibrio al cambiar la temperatura? Fíjate en la tabla de datos siguiente.
| Reacción | ΔH0 | T / K | Kc |
H2(g) + Cl2(g)  2 HCl(g) |
< 0 ; exotérmica | 300 | 4,0·1031 |
| 500 | 4,0·1018 | ||
| 1000 | 5,1·108 | ||
| H2(g) + I2(g) 2 HI(g) |
< 0 ; exotérmica | 298 | 794 |
| 500 | 160 | ||
| 700 | 54 | ||
| Cl2(g) 2 Cl(g) |
>0 ; endotérmica | 1000 | 1,2·10-7 |
| 1200 | 1,7·10-5 | ||
| I2(g) 2 I(g) |
>0 ; endotérmica | 800 | 3,1·10-5 |
| 1000 | 3,1·10-3 |
Observa que, al aumentar la temperatura, la constante de equilibrio aumenta si la reacción es endotérmica y disminuye si es exotérmica. Al calentar, una parte del calor comunicado no sirve para aumentar la temperatura, sino que se invierte en aumentar la energía química, produciéndose la reacción en el sentido endotérmico. De esta forma, el sistema evoluciona oponiéndose a la acción externa, y el aumento de temperatura es menor del esperado.
El efecto de los catalizadores
Los catalizadores cambian las energías de activación directa e inversa, pero no cambian la constante de equilibrio. Puesto que tampoco alteran el cociente de reacción, no influyen en la condición de equilibrio y no tienen ningún efecto sobre el equilibrio. Lo único que pueden provocar es que el equilibrio se alcance antes.
Ejemplo o ejercicio resuelto
| Vídeo de nuclearrabbitalojado en Youtube |
Ahora vas a analizar la disociación del N2O4 en NO2. En el vídeo puedes observar lo que sucede cuando se calienta una mezcla de ambos gases en equilibrio. Ten en cuenta que para producirse la reacción se debe romper el enlace entre los átomos de nitrógeno, con lo que el proceso es endotérmico, y que los gases NO2 y N2O4 son rojizo e incoloro, respectivamente.
a) Escribe el equilibrio de disociación del N2O4.
b) Cuando se calienta y cuando se enfría, ¿la mezcla se aclara o se oscurece?
c) ¿En qué sentido evoluciona el sistema al calentar?
d) Deduce el carácter térmico del proceso a partir de estos datos.
Actividad
Temperatura y equilibrio
Al aumentar la temperatura, el sistema evoluciona en el sentido endotérmico, y al disminuirla en el exotérmico.