Principio de le Chatelier: Cambios de Volumen (Presión)

El principio de Le Châtelier se puede utilizar para predecir cómo respondería un sistema en equilibrio al estrés de un cambio de volumen o presión. El volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión;por lo tanto, para un sistema en equilibrio, una disminución de volumen aumenta la presión y perturba el equilibrio. En respuesta, la posición de equilibrio cambiará en una dirección para minimizar la tensión.

La ley de los gases ideales establece que la presión de un gas es directamente proporcional al número de moles. Por lo tanto, la dirección del cambio necesaria para restablecer el equilibrio depende del número de moles de partículas de gas en cada lado de la reacción. A medida que más moles de gas dan como resultado una presión más alta, un aumento en la presión desplaza la posición de equilibrio hacia el lado con menos moles para reducir la presión.

Asimismo, una disminución de la presión desplaza la posición de equilibrio hacia el lado con más moles de gas. Considere un equilibrio químico, donde un mol de pentacloruro de fósforo gaseoso se descompone en un mol de tricloruro de fósforo y un mol de cloro gaseoso, dos moles totales de producto. Si se empuja el pistón hacia abajo, el volumen del sistema de equilibrio disminuye, aumentando la presión.

Esto altera el equilibrio y da como resultado que Q sea mayor que K.Por lo tanto, la posición de equilibrio se desplaza hacia los reactivos, con menos moles de partículas de gas, para disminuir la presión y restablecer el equilibrio. Por el contrario, tirar del pistón hacia arriba aumenta el volumen y disminuye la presión. En este caso, Q se vuelve menor que K.Para aumentar la presión, la posición de equilibrio se desplaza hacia los productos, el lado con más moles de gas, y se restablece el equilibrio.

El aumento de la presión añadiendo un gas inerte a una mezcla de equilibrio a volumen constante no afecta el equilibrio porque las presiones parciales de los reactivos y productos gaseosos permanecen sin cambios. Para sistemas en equilibrio con igual número de moles de reactivos y productos gaseosos, como la reacción entre gas yodo y gas cloro para producir monocloruro de yodo, un cambio en el volumen del sistema no tendrá ningún efecto sobre el equilibrio.