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Transcripción del video

en este vídeo veremos un ejemplo de una reacción que usa el principio de leche atelier lo que haremos es aplicar el principio de leche atelier para analizar algunos cambios que podrían ocurrir si perturbamos el equilibrio de esta reacción y aquí me refiero si digo que esta reacción se encuentra en equilibrio bueno aquí tenemos una reacción reversible la reacción directa o hacia la derecha tiene una constante de velocidad y la reacción inversa o hacia la izquierda también tiene una constante de velocidad entonces cuando la reacción se encuentra en un equilibrio dinámico estas velocidades son iguales y por lo tanto todas las concentraciones se mantendrán constantes entonces lo primero que vamos a hacer es ver qué pasa cuando agregamos un poco de dióxido de carbono gaseoso si agregamos dióxido de carbono la concentración de este gas aumentará o también lo podemos ver como que la presión parcial aumenta y el principio de leche atelier nos dice que si tenemos una reacción que se encuentra al equilibrio y luego la desequilibramos agregando más co2 la reacción cambiará la dirección para intentar minimizar el efecto de ese cambio así que se favorecerá la reacción inversa entonces si agregamos co2 lo que ocurre es que se favorece en los reactivos otra forma en que podemos verlo es analizando la constante de equilibrio para esta reacción vamos a escribir nuestra constante de equilibrio que esta es una cama yus q la la escribiré así para que se vea que es mayúscula y podemos escribir la de dos formas primero podemos escribirla en términos de la concentración molar entonces si escribimos casi esto es igual a la concentración del producto que es el co2 gaseoso y nada más porque cuando escribimos casi escribimos las concentraciones de gases y de soluciones pero no se toman en cuenta los sólidos así que nuestra casa es simplemente igual a la concentración de co2 al equilibrio voy a escribir eco aquí para recalcar que es la concentración al equilibrio y otra forma en que podemos escribir la constante de equilibrio es en términos de presiones parciales entonces aquí tenemos nuestra cama muscular pero ahora con una p como subíndice eso significa que en lugar de concentración es ahora para los gases todo estará en términos de presión parcial entonces aquí tenemos la presión parcial de co2 y nuevamente eso es todo porque todo lo demás es sólido y por eso no se toman en cuenta para la expresión de equilibrio ahora vamos a pensar en qué pasaría si incrementamos incrementamos el volumen del contenedor miren si usamos la ley de los gases ideales la presión parcial del co2 es igual a los moles de co2 por rt entre el volumen igualmente podemos escribir la concentración molar en términos de moles entre volumen si incrementamos el volumen del contenedor entonces como el volumen se encuentra en el denominador al incrementar el volumen la presión disminuye así que la presión parcial de co2 disminuye y ya no nos encontramos al equilibrio lo mismo para la concentración como nuestra perturbación disminuye la concentración de dióxido de carbono el principio de lecha tellier nos dice que nuestra reacción tratará de contrarrestar ese cambio tratará de regresar al equilibrio y de recuperar la concentración de co2 por lo tanto la reacción se favorece hacia los productos nuestra reacción favorecerá a los productos para tratar de recuperar los moles de co2 y así regresar a la concentración de co2 al equilibrio y la presión parcial al equilibrio ok ahora el tercer cambio que vamos a analizar es qué pasaría si agregamos gas argón vamos a ver el argón es un gas inerte no esperaríamos que reaccione con algo así que una cosa que puede ocurrir es que si agregamos argón eso aumentará la presión total del contenedor entonces aumenta la presión total pero eso no nos dice qué pasa con el equilibrio regresemos a nuestras expresiones de equilibrio café y café miren la presión parcial de café solo depende de los moles de co2 y del volumen y como no cambiamos los moles de co2 y tampoco cambiamos el volumen aún cuando la presión total aumenta y un parcial de 0 2 permanece igual igual eso significa que no perturba mos el equilibrio de la reacción y por lo tanto como no perturbamos el equilibrio no habrá ningún cambio todavía nos encontramos al equilibrio las concentraciones se mantienen iguales pero ahora qué pasa si agregamos un poco de carbonato de calcio que es nuestro reactivo y además es un sólido bueno como nuestras expresiones de equilibrio están determinadas por las concentraciones de co2 al agregar más carbonato de calcio que es un sólido eso no va a perturbar el equilibrio de la reacción porque nuestra reacción seguirá en equilibrio y no habrá ningún cambio en las concentraciones ok y vamos a analizar un caso más pensemos en qué pasaría si agregamos un catalizador digamos que queremos acelerar un poco esta reacción y podemos visualizar lo que pasa cuando agregamos el catalizador usando un diagrama de energía aquí tenemos un diagrama de energía en donde tenemos a la energía en el eje y y estamos buscando la diferencia de energía entre los reactivos y los productos ahorita solo invente estas energías relativas pero en la forma en que dibuje esto podemos ver que nuestro producto tiene menor energía que el reactivo y la velocidad directa cate que tenemos aquí arriba está determinada por el tamaño de esta barrera de energía de activación que existe entre nuestro reactivo y el estado de transición mientras que la velocidad inversa y está determinada por el tamaño de esta barrera de energía así que es la diferencia de energía entre el producto y el estado de transición entonces si agregamos un catalizador a nuestra reacción lo que sucede es que disminuye la energía de activación de la reacción y eso significa que tenemos una barrera de energía más pequeña para la reacción directa entonces nuestra reacción directa será más rápida pero también va a disminuir la velocidad de la reacción inversa así que acá inversa o acá y también acelera entonces como aceleramos la velocidad tanto de la reacción directa como de la inversa al agregar un catalizador tampoco perturbamos el equilibrio de la reacción así que agregar un catalizador no cambia las concentraciones ok y bueno yo creo que lo más importante a recordar de este problema bueno al menos las cosas que yo considero más importantes son que al agregar un gas inerte aumentará la presión total pero no cambiará ninguna de las presiones parciales porque la reacción permanecerá en equilibrio y lo mismo ocurre con sólidos y catalizadores entonces para todas estas tres cosas gases inertes sólidos y catalizadores el equilibrio de la reacción no cambia
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