Aplicació del Principi de Le Chatelier

En un recipient tancat es duu a terme la següent reacció exotèrmica: $$\text{PCl}_5 (g) \rightleftharpoons \text{PCl}_3 (g) + \text{Cl}_2 (g)$$ Un cop s’ha assolit l’equilibri, indiqueu, raonant la resposta, si la constant d’equilibri, $K_c$, augmenta, disminueix o no varia en realitzar les accions següents: a) Si s’augmenta la pressió sobre el sistema en equilibri sense variar la temperatura. b) Si es disminueix la temperatura. c) Si s’hi afegeix un catalitzador sense variar la temperatura. d) Si s’hi afegeix clor, $\text{Cl}_2$.

a) En augmentar la pressió, l’equilibri es desplaçarà cap a l’esquerra, ja que el sistema tendirà a contrarestar aquest increment reduint el nombre de mols en estat gasós. Tot i aquest desplaçament, la constant d’equilibri $K_c$ no varia, ja que la temperatura es manté constant.

b) En disminuir la temperatura, l’equilibri es desplaçarà cap a la dreta, ja que es tracta d’una reacció exotèrmica i el sistema intentarà generar més calor. En aquest cas, s’assoleix un nou equilibri amb un valor de $K_c$ més alt.

c) En afegir un catalitzador, i mantenint la temperatura constant, no s’altera el valor de $K_c$. El catalitzador només incrementa la velocitat a la qual s’assoleix l’equilibri, però no modifica la posició de l’equilibri ni el valor de la constant.

d) En afegir-hi clor ($\text{Cl}_2$), l’equilibri es desplaçarà cap a l’esquerra, ja que el sistema intentarà contrarestar l’augment de la concentració d’un dels productes. Un cop assolit el nou equilibri, $K_c$ no varia, ja que la temperatura continua sent la mateixa.