Ejemplo comparativo de Q vs K

un recipiente de reacción de un litro contiene 1.2 moles de monóxido de carbono 1.5 moles de hidrógeno gaseoso y 2.0 moles de metanol gaseoso como cambiara la presión total conforme el sistema alcanza el equilibrio a una temperatura constante bueno el monóxido de carbono reacciona con el hidrógeno en una relación 1 a 2 para producir metanol y esta es una reacción reversible también sabemos que la constante de equilibrio para esta reacción es de 14.5 a una cierta temperatura y sabemos que la temperatura es constante vamos a resolver este problema en dos partes en la primera parte vamos a calcular el cociente de reacción para saber si nuestro sistema se encuentra en equilibrio o no entonces para esta reacción nuestro cociente de reacción q es igual a la concentración del producto en este caso el h3 o metanol entre la concentración de hidrógeno gaseoso al cuadrado porque tenemos este coeficiente es tequio métrico y también en el denominador tenemos la concentración de monóxido de carbono entonces para calcular que necesitamos sustituir las concentraciones que tengamos en este instante de tiempo en particular y podemos calcular las concentraciones usando el volumen del recipiente que es de un litro y los moles porque sabemos que la concentración es simplemente moles entre el volumen pero como aquí se divide todo entre 1 las concentraciones iniciales serán las mismas que el número de moles entonces si sustituimos eso la concentración inicial del monóxido de carbono es 1.2 molar la del hidrógeno es 1.5 molar y la del metanol es 2.0 molar ahora sí ya podemos sustituir estas concentraciones en nuestra expresión de q entonces tenemos 2.0 en el numerador y en el denominador tenemos 1.5 al cuadrado por 1.2 y al calcular esto con la calculadora yo obtuve que el valor de q para este instante en particular usando estas concentraciones es 0.74 y esto significa que bueno ya sabemos que q no es igual a café y eso significa que no nos encontramos al equilibrio no al equilibrio así que por lo tanto las presiones van a cambiar sin dudas porque el sistema aún va a tratar de alcanzar el equilibrio y bueno otra cosa que podemos hacer usando el cociente de reacción es conocer cómo cambiarán las concentraciones porque ahora que conocemos el valor del cociente de reacción podemos decir que nuestro cociente de reacción jose es menor que k y podemos visualizar esto en una recta numérica entonces si analizamos todos los valores posibles de q sabemos que cuando q es igual a cero eso significa que tenemos todos los reactivos todos los reactivos y cuando q es infinitamente grande entonces tenemos todos los productos todos los productos así que en medio tenemos todos los valores posibles aquí lo único que nos preocupa es observar el valor relativo de cv y de acá para poder analizar cómo cambian las concentraciones entonces q vamos a ponerlo en la línea numérica se encuentra por aquí y acá que es 14.5 podemos decir que se encuentra por aquí entonces esta es nuestra q y esta es acá claramente podemos ver que q es menor que acá entonces para que se alcance el equilibrio las concentraciones tenderán hacia la derecha para que que se acerque más al valor de k es decir que la reacción se favorecerá hacia los productos hacia los productos entonces si regresamos a nuestra reacción balanceada miren lo que pasará es que la reacción se favorecerá hacia los productos por eso resaltó esta flecha de arriba un poco más y ya podemos saber cómo es que esto puede afectar a la presión total porque buscamos la presión total para un sistema que contiene muchas moléculas gaseosas y sabemos que la presión total está relacionada con los moles de gas en el sistema entonces si se favorece en los productos del lado de los productos tenemos un molde gas y como reactivos empezamos con tres moles de gas así que estamos favoreciendo el lado que tiene menos moléculas de gas eso significa que conforme se favorecen los productos disminuye el número de moléculas gaseosas en el sistema y por lo tanto eso disminuye la presión total entonces la respuesta es que la presión total disminuye conforme la reacción alcanza el equilibrio y es porque nuestro cociente de reacción q es menor que k