¿Por qué comprimir el volumen favorece aquí al NH₃?

A T y cantidades fijas, disminuir V aumenta las concentraciones n/V. Para la forma elegida de Q_c y esta estequiometría, la compresión cambia la relación de Q con K y coincide con el desplazamiento hacia el lado con menos moles de gas: hacia el amoníaco.

¿Coincide K_c(T) con la síntesis real de amoníaco?

No. Es un esquema didáctico con un solo ΔH exotérmico y un K_ref ajustado para que se vea bien. El proceso industrial de Haber-Bosch usa altas presiones, recirculación, catalizadores y mezclas no ideales.

¿Qué significa el movimiento suave de las barras?

Es una relajación visual hacia el grado de conversión de equilibrio en el que Q_c = K_c(T), no un mecanismo con velocidades de las reacciones directa e inversa.

¿Por qué se puede añadir solo N₂, sin H₂?

Para mostrar una perturbación de concentración que rompe la proporción estequiométrica de los reactivos, como en el libro cuando hay exceso de uno de ellos.

Principio de Le Châtelier

Equilibrio N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃: temperatura, volumen, adición y retiro de sustancias; comparación de Q y K.

Sobre el modelo

Principio de Le Châtelier: si un sistema en equilibrio sufre una perturbación externa, el equilibrio se desplaza de modo que atenúe en parte esa perturbación. El ejemplo es la síntesis del amoníaco N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g): el sentido directo es exotérmico, así que según la ecuación de van 't Hoff bajar T aumenta K_c; a la derecha hay menos moles de gas, de modo que comprimir a T constante desplaza el equilibrio hacia NH₃. Se fijan temperatura y volumen; se puede añadir nitrógeno, retirar amoníaco o comprimir/expandir el recipiente. En el panel se comparan Q_c y K_c(T) (agrupación ∝ n_NH₃² V² / (n_N₂ n_H₂³)); las barras de cantidad de sustancia relajan hacia el grado de conversión de equilibrio. El modelo es didáctico: K(T) según la ecuación integrada de van 't Hoff con un ΔH de enseñanza; las actividades se sustituyen por cantidades de sustancia y se omite la cinética del catalizador.

Para quién: Bachillerato y primer año de universidad: equilibrio químico, comparación de Q y K, principio de Le Châtelier.

Conceptos clave

principio de Le Châtelier
equilibrio químico
cociente de reacción Q
constante de equilibrio
ecuación de van 't Hoff
síntesis del amoníaco
desplazamiento del equilibrio

Cómo funciona

Equilibrio gaseoso N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃. La constante K_c(T) sigue el esquema de van 't Hoff (el sentido directo es exotérmico); Q_c tiene la misma forma. Se cambian T y V, se añade N₂, se retira NH₃, se comprime o se expande el recipiente. Las barras de cantidad de sustancia se ajustan al grado de conversión de equilibrio en el que Q_c = K_c.

Fórmulas principales

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ · ΔH < 0

Q_c ∝ n_NH₃² V² / (n_N₂ n_H₂³) (misma agrupación que K_c)

ln K ≈ ln K_ref − (ΔH/R)(1/T − 1/T_ref) (esquema de van 't Hoff)

Preguntas frecuentes

¿Por qué comprimir el volumen favorece aquí al NH₃?: A T y cantidades fijas, disminuir V aumenta las concentraciones n/V. Para la forma elegida de Q_c y esta estequiometría, la compresión cambia la relación de Q con K y coincide con el desplazamiento hacia el lado con menos moles de gas: hacia el amoníaco.
¿Coincide K_c(T) con la síntesis real de amoníaco?: No. Es un esquema didáctico con un solo ΔH exotérmico y un K_ref ajustado para que se vea bien. El proceso industrial de Haber-Bosch usa altas presiones, recirculación, catalizadores y mezclas no ideales.
¿Qué significa el movimiento suave de las barras?: Es una relajación visual hacia el grado de conversión de equilibrio en el que Q_c = K_c(T), no un mecanismo con velocidades de las reacciones directa e inversa.
¿Por qué se puede añadir solo N₂, sin H₂?: Para mostrar una perturbación de concentración que rompe la proporción estequiométrica de los reactivos, como en el libro cuando hay exceso de uno de ellos.

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